Бекузарова С. А., Датиева И. А., Дзампаева М. В. Гидротермальный нанокремнезем как стимулятор роста и развития растений однолетних видовклевера и амаранта // Научная жизнь. 2021. Т. 16. Вып. 2. С. 162-171. DOI: 10.35679/1991-9476-2021-16-2-162-171

Бекузарова Сара Абрамовна, д-р с.-х. наук, профессор, зав. лабораторией «Молекулярно-генетические исследования сельскохозяйственных растений», ФГБУН ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук»: России, 362027, Республика Северная Осетия – Алания, г. Владикавказ, ул. Маркуса.
Датиева Инна Артуровна, мл. науч. сотр. лаборатории «Молекулярно-генетические исследования сельскохозяйственных растений», ФГБУН ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук»: России, 362027, Республика Северная Осетия – Алания, г. Владикавказ, ул. Маркуса.
Дзампаева Мадина Витальевна, аспирант ФГБОУ ВО «Горский государственный аграрный университет»: России, 362040, Республика Северная Осетия – Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37.

Тел.: (928) 855-88-05
E-mail: basic8508@gmail.com

В статье рассмотрены результаты применения научно-исследовательской практической методики по новой предпосевной обработке семян растений однолетних видов клевера и амаранта кормового стимулятором роста гидротермальным нанокремнеземом (ГНК) в сочетании с серосодержащей минеральной водой.Ранее многочисленные испытания показали эффективность применения ГНК для повышения урожайности и скорости роста сельскохозяйственных растений: амаранта, кабачка, лука, яровой пшеницы, сахарной свеклы и др. Наночастицы кремнезема повышают скорость роста микроорганизмов, в том числе патогенных, что позволяет сократить сроки диагоностики резистентности микробов-возбудителей к антибиотикам.Гидротермальный нанокремнезем имеет высокую биохимическую активность, высокую скорость проникновения в семена растений, высокую сорбционную емкостью за счет размеров частиц кремнезема и их площади поверхности до 500 см²/г. В приготовленном рабочем растворе стимулятора роста растений отсутствуют токсические вещества, что придает предлагаемой предпосевной обработке более высокую экологичность и биодоступность для семян, в частности, к эндосперму и интенсифицировать процесс прорастания. Сущность исследуемой методики заключалась в том, что семена клевера и амаранта перед посевом замачивалив 0,005 % растворе гидротермального нанокремнезема,растворенного серосодержащей минеральной водой при экспозиции 30-40 минут, в результате чего повысилась эффективность стимулятора, расширились возможности гидротермального нанокремнезема, что позволило снизить затраты на предпосевную обработку семян. Полученные данные позволяют заключить, что нанокремнезем гидротермального происхождения в сочетании с сероводородной минеральной водой является стимулятором развития растений на стадии проращивания и может найти применение для снижения трудоемкости и затрат на предпосевную обработку семян, повышения эффективности и расширения области применения в технологии получения биомассы клевера и амаранта в полевомагропроизводстве Северной Осетии.

Список литературы:

1. Зеленков В. Н., Латушкин В. В., Потапов В. В., Иванова М. И., Сандухадзе Б. И., Верник П. А. Влияние гидротермального нанокремнезема на проращивание семян пшеницы в темновом режиме как один из методических аспектов биотехнологии получения функциональных продуктов на основе микрозелени // Наноиндустрия. – 2020. – Т. 13, № 5 (98). – С. 284-297.

2. Зеленков В. Н., Латушкин В. В., Потапов В. В., Карпачев В. В., Косолапов В. М., Синеговская В. Т., Иванова М. И., Лапин А. А., Верник П. А. Особенности концентрационного влияния гидротермального нанокремнезема при предпосевной обработке семян растений на показатели энергии прорастания и всхожести в лабораторном темновом проращивании // Наноиндустрия. – 2020. – Т. 13, № 6 (100). – С. 346-359.
3. Зеленков В. Н., Потапов В. В. Гидротермальный нанокремнезем в сельскохозяйственном растениеводстве и биотехнологии // Наноиндустрия. –2020. – Т. 13, № 1 (94). – С. 22-33.
4. Зеленков В. Н., Иванова М. И., Петриченко В. Н., Потапов В. В. Фотосинтетическая и биологическая продуктивность брокколи и качество кабачков при внекорневой обработке растений наночастицами кремнезема гидротермального происхождения / В сборнике материалов XII Международного симпозиума “Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования”, 19-23 июня 2017, Пущино. – М.: Издательство российского университета дружбы народов, 2017. – С. 125-127.
5. Зеленков В. Н., Петриченко В. Н., Потапов В. В., Карпачев В. В., Воропаева Н. Л., Лапин А. А. Испытание гидротермального нанокремнезема при внекорневой обработке вегетирующих растений амаранта // В сборнике тезисов докладов Шестой Международной конференции “От наноструктур, наноматериалов, нанотехнологий к наноиндустрии”, Россия, Ижевск, 4-6 апреля 2017. – Ижевск: издательство ИжГТУ им. М. Т. Калашникова, 2017. – C. 186-189.
6. Зеленков В. Н., Петриченко В. Н., Потапов В. В., Карпачев В. В., Воропаева Н. Л. Нанокремнезем, урожайность амаранта и качество сырья. В книге: VIII ежегодная конференция Нанотехнологического общества России. Сборник тезисов. Научное издание. Ответственный редактор Д. С. Андреюк. 2017. – С. 214-217.
7. Зеленков В. Н., Петриченко В. Н., Потапов В. В., Логинов С. В. Использование наноразмерных структур кремнезема гидротермального происхождения и кремнийорганических препаратов нового поколения для получения продукции на основе топинамбура и амаранта нового качества // В сборнике материалов XII Международного симпозиума “Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования”, 19-23 июня 2017, Пущино. – М.: Издательство российского университета дружбы народов, 2017. – С. 216-218.
8. Зеленков В. Н., Петриченко В. Н., Потапов В. В., Логинов С. В. Пищевая безопасность и биологическая ценность плодов кабачка при внекорневой обработке растений наночастицами гидротермального кремнезема и комплексным препаратом силатрановой и протатрановой структуры // В сб. материалов V-той Международной научной конференции “Качество и экологическая безопасность пищевых продуктов и производств” 15-18 марта 2017 г., Тверь. – Тверь: Тверской государственный университет, 2017. – С. 129-132.
9. Потапов В. В., Мурадов С. В., Сивашенко В. А., Рогатых С. В. Применение нанодисперсного кремнезема в сельском хозяйстве в качестве кормовой добавки // Материалы V-той Российской научно-практической конференции "Актуальные проблемы нанобиотехнологии и инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов", 5 октября 2009. – М.: изд-во РАЕН, 2009. – С. 40-43.
10. Потапов В. В., Сивашенко В. А., Горев Д. С. Испытание нанокремнезема на основе гидротермального раствора на токсичность // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию со дня рождения академика АН СССР В. С. Авдуевского "Фундаментально-прикладные проблемы безопасности, живучести, надежности, устойчивости и эффективности систем" 2-4 февраля 2017 г., Елец. – Елец: Елецкий государственный университет им. И. А. Бунина, 2017. – С. 431-443.
11. Сивашенко В. А., Потапов В. В., Зеленков В. Н. Использование нанокремнезема в рационах кур // Сборник научных трудов РАЕН "Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты". Выпуск 23, 2016. – С. 46-54.
12. Сивашенко В. А., Потапов В. В., Зеленков В. Н. Результаты экспериментов по повышению урожайности картофеля с применением нанокремнезема // Сборник научных трудов РАЕН "Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты". Выпуск 20, 2012. – С. 134-141.
13. Zelenkov V. N., Ivanova M. I., Potapov V. V. Hydrothermal nanosilica in the agrotechnology of radish cultivated in the conditions of low positive temperature : AIP Conference Proceedings. Proceedings of the II International conference. – 2019. – С. 040069.
14. Lapin A. A., Kalayda M. L., Potapov V. V., Zelenkov V. N., Voropaeva N. L. The influence of hydrothermal nanosilica powder aquaspersions on the vital capacity of daphnia magna straus crustaceans. International Journal of Nanotechnology. – 2018. – Т. 15, № 4-5. – С. 422-432.
15. Zelenkov V., Lapin A., Belonozhkina T., Voropaeva N., Karpachev V., Figovsky O. Total antioxidant activity of plantes in dynamics // Scientific Israel – Technological Advantages. – 2018. – Vol. 20, № 2. – Pp. 27-34.
16. Zelenkov V. N., Petrichenko V. N., Potapov V. V., Eliseeva L. G., Ivanova M. I., Latushkin V. V., Novikov V. B. Verification of the complex preparation of hydrothermal nanosilicon with krezacin for hydroponic growing of lettuce in a closed system of the its-1 phytotron. Current Biotechnology. – 2018. – Vol. 3. – Pp. 378. 1
17. Zelenkov V. N., Petrichenko V. N., Potapov V. V., Eliseeva L. G., Ivanova M. I., Latushkin V. V., Novikov V. B. Verification of the complex preparation of hydrothermal nanosilicon with krezacin for hydroponic growing of lettuce in a closed system of the its-1 phytotron. Current Biotechnology. – 2018. – Iss. 3. – Pp. 378.

HYDROTHERMAL NANOSILICON AS STIMULATOR OF PLANT GROWTH AND DEVELOPMENT OF ANNUAL SPECIES CLEVER AND AMARANTH

Bekuzarova Sarah Abramovna, Dr. of Agr. Sci., Professor, head of the laboratory "Molecular and Genetic Research of Agricultural Plants", Vladikavkaz Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Vladikavkaz, Russia.

Datieva Inna Arturovna, junior researcher at the laboratory "Molecular Genetic Research of Agricultural Plants", Vladikavkaz Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Vladikavkaz, Russia.

Dzampaeva Madina Vitalievna, graduate student of Gorsky State Agrarian University, Vladikavkaz, Russia.

Keywords: hydrothermal nanosilicon, mineral water, clover, amaranth, growth stimulants, pre-treatment of seeds, fodder crops.

Abstract. The article considers the results of application of scientific-research practical technique on new pre-treatment of seeds of plants of annual types of clover and amaranth of fodder with growth stimulator hydrothermal nanosilicon (GNA) in combination with sulfur-containing mineral water. Earlier, numerous tests showed the effectiveness of the use of GNA to increase the yield and growth rate of agricultural plants: amaranth, zucchini, onions, spring wheat, sugar beets, etc. Silica nanoparticles increase the growth rate of microorganisms, including pathogenic ones, which allows reducing the time for diagnosing antibiotic resistance of pathogen microbes. Hydrothermal nanosilicon has high biochemical activity, high penetration rate into plant seeds, high sorption capacity due to silica particle size and their surface area up to 500 cm2/g. There are no toxic substances in the prepared working solution of the plant growth stimulator, which makes the proposed pre-treatment more environmentally friendly and bioavailable for seeds, in particular, to endosperm and intensify the germination process. The essence of the studied procedure was that the seeds of clover and amaranth were soaked in a 0,005% solution of hydrothermal nanosilicon dissolved with sulfur-containing mineral water during exposure for 30-40 minutes before sowing, as a result of which the efficiency of the stimulator was increased, the possibilities of hydrothermal nanosilicon were expanded, which made it possible to reduce the costs of pre-treatment of seeds. The obtained data make it possible to conclude that nanosilicon of hydrothermal origin in combination with hydrogen sulfide mineral water is a stimulator of plant development at the germination stage and can be used to reduce labour intensity and costs for pre-treatment of seeds, increase efficiency and expand the field of application in the technology of production of biomass of clover and amaranth in field-agro-production of North Ossetia.