Изучение влияния раствора нанокобальта на рост и р

ГУО «Гимназия г. Дзержинска»
Изучение действия частиц
нанокобальта на пшеницу
яровую
Автор: Жданович Елизавета Юрьевна,
Кравцова Анастасия Александровна
Руководитель: учитель биологии
Слинка Светлана Владимировна
1
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
РОЛЬ КОБАЛЬТА






Кобальт необходим бобовым растениям для усиления
азотофиксирующей деятельности клубеньковых
бактерий
Входит в состав витамина В12
Влияет на накопление сахаров и жиров в растениях
Благоприятно действует на процесс синтеза
хлорофилла, уменьшает его распад в темноте
Увеличивает содержание аскорбиновой кислоты в
растениях
Оказывает положительное влияние на дыхание и
энергетический обмен
2
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
Кобальтовые удобрения,
используемые в сельском хозяйстве
0,05-0,1% раствор сульфата кобальта
 0,05-0,1% раствор хлорида кобальта
 Кобальт в составе комплексных удобрений

3
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
РАЗРАБОТКА НОВОГО
КОМПЛЕКСНОГО ПРЕПАРАТА
 Институт физико-органической химии
Национальной Академии наук Беларуси
Отдел высокомолекулярных соединений
Научно-техническое общество «АКТЕХ»
Директор НТО «АКТЕХ» Азизбекян Сергей
Гургенович
Младший научный сотрудник Набиуллин
Александр Ринатович
Работа выполнялась в рамках задания НТО
"АКТЕХ"
4
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
ПРЕПАРАТ НАНОКОБАЛЬТА
Комплексный препарат для растеневодства
на основе коллоидного раствора наночастиц
соединений кобальта.
 В качестве стабилизатора наночастиц
используется модифицированный крахмал.
 Размер частиц изменяется от 10 до 50
нанометров

Примечание: Модифицированный крахмал при попадании в
почву разлагается микроорганизмами, что гарантирует его
полное биоразложение и упрощает меры по технике
безопасности при работе с препаратом и утилизации его
отходов
5
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Определение оптимальной концентрации раствора
нанокобальта для внекорневой подкормки
растений на примере пшеницы яровой Дарья.
6
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ:

Для применения данного препарата в
сельском хозяйстве необходимо
установить влияние различных
концентраций на физиологические
процессы организма, определить
концентрацию, влияющую наилучшим
образом на растение при внекорневой
подкормке.
7
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА





Объект исследования - пшеница яровая сорта
Дарья.
Предмет исследования – рост и развитие пшеницы
под влиянием кобальтосодержащих препаратов.
Место проведения – учебно-опытный участок
гимназии г. Дзержинска.
Время проведения – май – сентябрь 2012г.
Изучались и анализировались такие показатели
как: высота растений; кущение растений, длина
колоса, масса колоса, масса 1000 семян, общая
биомасса растений с участка, кол-во колосков в
колосе и кол-во полноценных колосков в расчёте на 1
растение.
8
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
Эксперимент включал 6
вариантов






1. Обработка раствором нанокобальта 0,05 мг/л;
2. Обработка раствором нанокобальта 0,1 мг/л;
3. Обработка раствором нанокобальта 0,2 мг/л;
4. Обработка раствором нанокобальта 0,3 мг/л;
5. Обработка раствором нанокобальта 0,4 мг/л;
6. Контроль.
9
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
Результаты
Диаграмма1. Средняя высота растений, см
Диаграмма 2. Средняя длина колоса, см
80
12
70
10
60
8
50
40
6
30
4
20
2
10
0
0
0,05 мг/л
0,1 мг/л
0,2 мг/л
0,3 мг/л
+13% +19% +20% +16%
0,4 мг/л
контроль
+9%
0,05 мг/л
0,1 мг/л
0,2 мг/л
0,3 мг/л
0,4 мг/л
+2%
+6% +22% +5% -1%
контроль
Диаграмма 3. Средняя масса колоса, г
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0,05 мг/л
0,1 мг/л
0,2 мг/л
+20%
+21
+33
0,3 мг/л
0,4 мг/л
+22% +4%
контроль
10
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
Результаты
Диаграмма 5. Общая биомасса растений, собранных с участка, г
Диаграмма 4. Средний показатель кущения растений, шт
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0,05 мг/л
0,1 мг/л
0,2 мг/л
0,3 мг/л
0,4 мг/л
0,05 мг/л
контроль
+44% +76% + 90% +26% +8%
0,1 мг/л
0,2 мг/л
0,3 мг/л
0,4 мг/л
контроль
+47% +74% +79% +40% +22%
Диаграмма 7.Средний показатель числа колосков в
колосе, шт.
Диаграмма 6.Масса 1000 семян,г
40.5
40.5
40
40
39.5
39.5
39
39
38.5
38.5
38
38
37.5
37.5
0,05 мг/л
0,1 мг/л
0,2 мг/л
0,3 мг/л
0,4 мг/л
контроль
+0,3% +0,5% +3% +0,3% -1,3%
0,05 мг/л
0,1 мг/л
0,2 мг/л
0,3 мг/л
0,4 мг/л
+9% +11% +20% +10% +1%
контроль
11
ИТОГОВАЯ ДИАГРАММА
Диаграмма. Различные биометрические показатели при
опрыскивании растворами с разными концентрациями
нанокобальта по сравнению с контролем, %
Средняя высота растений
100
Средняя длина колоса
80
Средняя масса колоса
60
Средний показатель кущ ения
растений
40
Общ ая биомасса растений
20
Масса 1000 семян
0
0,05 мг/л 0,1 мг/л 0,2 мг/л 0,3 мг/л 0,4 мг/л Контроль
-20
Число полноценных колосков в
расчёте на 1 растение
Число колосков в колосе
12
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
ВЫВОДЫ:




1. Наиболее оптимальной концентрацией раствора нанокобальта для
внекорневой подкормки растений является раствор с концентрацией 0,2
мг/л. При данной концентрации растения показали наилучшими все свои
биометрические показатели, такие как высота растения, длина колоса,
масса колоса, кущение, масса 100 семян, общая биомасса растений с
участка.
2. Концентрация 0.3 мг/л при общем положительном действии на развитие
растений по сравнению с контрольной группой, проявила появление
негативного эффекта по сравнению с концентрацией 0,2 мг/л.
3. Концентрация 0.4 мг/л при небольшом положительном действии на
высоту растения, кущение, массу колоса и общую биомассу проявила
угнетающее действие на массу 1000 семян и длину колоса по сравнению с
контрольной группой.
4. Концентрации 0.05 мг/л и 0.1 мг/л при общем положительном действии
на развитие растений по сравнению с контролем, показала недостаточно
выраженный положительный эффект по сравнению с концентрацией
0.2 мг/л.
13
14
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:



Изучаемый препарат позволяет доносить микроэлемент
кобальт растениям в наноформе, оказывая воздействие
на молекулярном уровне;
По результатам нашего исследования можно
рассчитать, что при расходе раствора 150 мл на 1м2 с
концентрацией 0,2мг/л на 1га потребуется всего 0,3г
вещества.
Теоретически рассчитанная урожайность пшеницы
возрастет больше чем на 40%, за счет увеличения таких
показателей как кущение и число полноценных колосков
в расчете на 1 растение.
15
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОКОБАЛЬТА

Авторы выражает благодарность
директору НТО «АКТЕХ» Азизбекяну С.Г. и
младшему научному сотруднику
Набиуллину А.Р.
за оказание методической помощи и
предоставлении препарата при
проведении работы.
16