УДК 631.87
Табл. 7. Ил. 3. Библ. 16.
DOI: 10.21323/2071-2499-2022-6-3-7

Оценка эффективности применения препарата-стимулятора из коллагенсодержащего сырья животного происхождения для роста и развития сельскохозяйственных культур

Горбунова Н.А., канд. техн. наук, Бабурина М.И., канд. биол. наук, Насонова В.В., канд. техн. наук
ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатого
Ключевые слова: биостимуляторы роста, коллагенсодержащее сырьё животного происхождения, гидролизаты, сельскохозяйственные растения,
Реферат:
В сельском хозяйстве для решения задач по развитию растениеводства и совершенствованию применяемых технологий с целью повышения урожайности и качества производимой сельскохозяйственной продукции, снижения затрат на её производство, а также обеспечения восстановления и сохранения почвенного плодородия всё чаще используются биостимуляторы роста. В статье показана перспективность использования комплекса гидролизатов коллагенсодержащего сырья животного происхождения и отходов древесной биомассы для разработки стимуляторов роста растений, содержащих биологически ценные компоненты, необходимые для роста и развития сельскохозяйственных культур. Определены рациональные параметры ферментативной обработки образцов коллагенсодержащего сырья животного происхождения препаратом «Протепсин» с различной концентрацией – 0,005; 0,01; 0,05 и 0,1 % к массе сырья. После предварительной обработки сырьевых ингредиентов и проведённого гидролиза получен биологический стимулятор роста для сельскохозяйственных культур, имеющий более высокое по сравнению с птичьим пометом и сапропелем содержание общего азота (8,84 %); фосфора (3,26 %); калия (2,15 %), что активно влияет на стимуляцию роста сельскохозяйственных растений. Результаты исследования аминокислотного состава опытных образцов биостимулятора показали, что высокое содержание связанного органического азота в полученном биостимуляторе обусловлено наличием активных свободных аминокислот. Эффективность использования опытного биопрепарата для стимуляции роста растений доказана на примере проращивания семян горчицы и фасоли. Установлен значительный эффект влияния биостимулятора на скорость образования проросших семян в зависимости от времени выдержки в питательной среде.

Assessment of the effectiveness of using the stimulator from collagen containing animal raw materials for the growth and development of crops

Gorbunova N.A., Baburina M.I., Nasonova V.V.
Gorbatov Research Center for Food Systems
Key words: growth bio-stimulators, collagen containing animal raw materials, hydrolysates, crops
Summary:
Growth bio-stimulators are being used more and more often in agriculture for solving tasks of the development of crop husbandry and improvement of used technologies to increase yield and quality of agricultural products, reduction of their production costs, as well as assurance of restoration and preservation of soil fertility. The paper shows the prospects of using a complex of hydrolysates from collagen containing animal raw materials and waste of woody biomass for developing plant growth bio-stimulators containing biologically valuable components that are necessary for the growth and development of crops. The rational parameters were determined for enzymatic processing of samples of collagen containing animal raw materials with preparation “Protepsin” with different concentrations – 0.005, 0.01, 0.05 and 0.1 % of raw material weight. After preliminary treatment of raw material ingredients and performed hydrolysis, a biological growth stimulator for agricultural products was obtained. This growth stimulator has a higher content of total nitrogen (8.84 %), phosphorus (3.26 %) and potassium (2.15 %) compared to poultry manure and sapropel, which actively affects stimulation of crop growth. The results of the analysis of amino acid composition of the bio-stimulator experimental samples show that the high content of bound organic nitrogen in the produced bio-stimulator is conditioned by the presence of active free amino acids. Effectiveness of using the experimental bio-stimulator for plant growth stimulation was proved by the example of sprouting mustard and kidney bean seeds. A significant effect of the bio-stimulator on the rate of seed germination depending on the time of incubation in the nutritive medium was established.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES:

1. Rouphael, Y. Synergistic Biostimulatory Action: Designing the Next Generation of Plant Biostimulants for Sustainable Agriculture / Y. Rouphael, G. Colla // Frontiers in Plant Science. – 2018. – V. 9 (1665). – P. 1-7. DOI:10.3389/fpls.2018.01655.

2. Seufert, V. Comparing the yields of organic and conventional agriculture / V. Seufert, N. Ramankutty, J. Foley // Nature. – 2012. – V. 485. – P 229-232. DOI: 10.1038/nature11069.

3. de Ponti, T. The crop yield gap between organic and conventional agriculture / T. de Ponti, B. Rijk, M.K. van Ittersum // Agricultural Systems. – 2012. – V. 108. – P. 1-9. DOI: 10.1016/j.agsy.2011.12.004.

4. Orsini, F. “Physiological quality” of organically grown vegetables / F. Orsini, A. Maggio, Y. Rouphael, S. De Pascale // Scientia Horticulturae. – 2016. – V. 208. – P. 131-139. DOI: 10.1016/j.scienta.2016.01.033.

5. Ефремова, Ю.В. Биостимуляторы роста – ресурсосберегающий элемент земледелия / Ю.В. Ефремова // RJOAS. – 2016. – № 4 (52). – С. 86-91.

Yefremova, Yu.V. Biostimulyatory rosta – resursosberegayushchiy element zemledeliya [Biogrowth stimulators - a resource-saving element of agriculture] / Yu.V. Yefremova // RJOAS. – 2016. – № 4 (52). – Р. 86-91.

5. Povero, G. A systematic approach to discover and characterize natural plant biostimulants / G. Povero, J.F. Mejia, D. Di Tommaso, A. Piaggesi, P. Warrior // Frontiers in Plant Science. – 2016. – V. 7. – Р. 435. DOI: 10.3389/fpls.2016.00435.

6. Scaglia, B. Investigating organic molecules responsible of auxin-like activity of humic acid fraction extracted from vermicompost / B. Scaglia, R. Nunes, M.O. Rezende, F. Tambone, F. Adani // Science of The Total Environment. – 2016. – V. 562. – P 289-295. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.03.212.

7. Colla, G. Biostimulant action of protein hydrolysates: unraveling their effects on plant physiology and microbiome / G. Colla, L. Hoagland, M. Ruzzi, M. Cardarelli, P. Bonini, R. Canaguier et al. // Frontiers in Plant Science. – 2017. – V. 8. – Р. 2202. DOI: 10.3389/fpls.2017.02202.

9. du Jardin, P. Plant biostimulants: definition, concept, main categories and regulation / P. du Jardin // Scientia Horticulturae. – 2015. – V. 196. – P. 3-14. DOI: 10.1016/j.scienta.2015.09.021.

10. Яхин, О.И. Биостимуляторы в агротехнологиях: проблемы, решения, перспективы / О.И. Яхин, А.А. Лубянов, И.А. Яхин // Агрохимический вестник. – 2016. – № 1. – С. 15–21.

Yakhin, O.I. Biostimulyatory v agrotekhnologiyakh: problemy, resheniya, perspektivy [Biostimulants in agricultural technologies: problems, solutions, prospects] / O.I. Yakhin, A.A. Lubyanov, I.A. Yakhin // Agrokhimicheskiy vestnik. – 2016. – № 1. – Р. 15-21.

11. Кременевская, М.И. Применение белкового гидролизата, полученного методом глубокой переработки мясного сырья, для внекорневой подкормки мягкой пшеницы и снижения интенсивности развития болезней / М.И. Кременевская, Л.Е. Колесников, Ю.Р. Колесникова, Ф.С. Адхамов, М.М. Ткачева, Д.С. Минаков // Научный журнал НИУ ИТМО. – Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». – 2022. – № 2 (52). – С. 40-56.

Kremenevskaya, M.I. Primeneniye belkovogo gidrolizata, poluchennogo metodom glubokoy pererabotki myasnogo syr'ya, dlya vnekornevoy podkormki myagkoy pshenitsy i snizheniya intensivnosti razvitiya bolezney [The use of protein hydrolyzate obtained by deep processing of meat raw materials for foliar feeding of soft wheat and reducing the intensity of disease development] / M.I. Kremenevskaya, L.Ye. Kolesnikov, Yu.R. Kolesnikova, F.S. Adkhamov, M.M. Tkacheva, D.S. Minakov // Nauchnyy zhurnal NIU ITMO. – Seriya «Protsessy i apparaty pishchevykh proizvodstv». – 2022. – № 2 (52). – Р. 40-56.

12. Патент № 2730660 Российская Федерация, МПК A01C 1/00, A01N 63/00 Биокомпозиционный стимулятор роста сельскохозяйственных культур / М.И. Бабурина, А.Н. Иванкин, Н.Ю. Зарубин, Н.А. Горбунова ; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН. – № 2019121149 ; заявл. 05.07.2019 ; опубл. 24.08.2020, Бюл. № 24.

Patent № 2730660 Rossiyskaya Federatsiya, MPK A01C 1/00, A01N 63/00 Biokompozitsionnyy stimulyator rosta sel'skokhozyaystvennykh kul'tur [Patent No. 2730660 Russian Federation, IPC A01C 1/00, A01N 63/00 Biocomposite crop growth stimulator] / M.I. Baburina, A.N. Ivankin, N.Yu. Zarubin, N.A. Gorbunova ; zayavitel' i patentoobladatel' FGBNU «Federal'nyy nauchnyy tsentr pishchevykh sistem im. V.M. Gorbatova» RAN. – № 2019121149 ; zayavl. 05.07.2019 ; opubl. 24.08.2020, Byul. № 24.

13. Shooshtari, F.Z. Glycine mitigates fertilizer requirements of agricultural crops: case study with cucumber as a high fertilizer demanding crop / F.Z. Shooshtari, M.K. Souri, M.R. Hasandokht, S.K. Jari // Chemical and Biological Technologies in Agriculture. – 2020. – V. 7. – Article number 19. DOI:10.1186/s40538-020-00185-5.

14. Baburina, M. Obtaining plant growth biostimulants by hydrolysis of animal raw materials / M. Baburina, V. Nasonova, N. Gorbunova, A. Kurzova, А. Ivankin // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. – September 2021. – V. 854. – № 012004. – P. 26-29. DOI:10.1088/1755-1315/854/1/012004.

15. Raguraj, S. Growth of Tea Nursery Plants as Influenced by Different Rates of Protein Hydrolysate Derived from Chicken Feathers / S. Raguraj, S. Kasim, Md N. Jaafar, M.H. Nazli // Agronomy. – 2022. – V. 12. – P. 299. DOI: 10.3390/agronomy12020299.

16. Polo, J. Porcine Hemoglobin Hydrolysate as a Biostimulant for Lettuce Plants Subjected to Conditions of Thermal Stress / J. Polo, R. Barroso, J. Ródenas, J. Azcón-Bieto, R. Cáceres, O. Marfà // Horttechnology. – 2006. – V. 16. – P 483-487. DOI:10.21273/horttech.16.3.0483.

Контакты:

Горбунова Наталия Анатольевна
n.gorbunova@fncps.ru
Бабурина Марина Ивановна
baburina2005@yandex.ru
Насонова Виктория Викторовна
v.nasonova@fncps.ru

Для цитирования:

Горбунова, Н.А. Оценка эффективности применения препарата-стимулятора из коллагенсодержащего сырья животного происхождения для роста и развития сельскохозяйственных культур / Н.А. Горбунова, М.И. Бабурина, В.В. Насонова // Все о мясе. – 2022. – № 6. – С.

For citation:

Gorbunova, N.A. Assessment of the effectiveness of using the stimulator from collagen containing animal raw materials for the growth and development of crops / N.A. Gorbunova, M.I. Baburina, V.V. Nasonova // Vsyo o myase. – 2022. – № 6. – Р. 3-7. DOI: 10.