Влияние некорневой подкормки на структурные и оптические свойства листьев рапса

Исследования проводили с целью изучения влияния некорневой подкормки препаратом Гуминатрин на морфологические и оптические свойства хлоропластов рапса ярового. Работу выполняли в 2024–2025 гг. в Красноярском крае в полевом эксперименте на чернозёме обыкновенном тяжелосуглинистом. Схема опыта предусматривала изучение следующих вариантов: без применения препарата (контроль); Гуминатрин 0,5 л/т (обработка семян) + Гуминатрин 0,5 л/га (обработка растений в фазе розетки) + Гуминатрин 0,5 л/га (обработка растений в фазе бутонизации). Наибольшая урожайность отмечена при использовании изучаемого препарата: в 2024 г. – 2,72 т/га (прибавка к контролю 15 %), в 2025 г. – 2,65 т/га (прибавка 19 %). Методом просвечивающей электронной микроскопии с использованием программного обеспечения GRANA установлено, что в опытных образцах произошло статистически значимое уменьшение основных структурных параметров гран, по сравнению с контролем. Спектрофлуориметрия выявила сужение пика флуоресценции фотосистемы ФС II (685 нм) на полувысоте на 1,8 нм (с 24,2 нм до 22,6 нм) и его спектральный сдвиг в сторону длинных волн. Такие результаты могут быть следствием повышения плотности упаковки и ориентационного порядка тилакоидных мембран в гранах. Структурная перестройка тилакоидных мембран, уменьшение размеров гран и сужение спектра флуоресценции в совокупности с ростом урожайности свидетельствует о повышении эффективности первичных стадий фотосинтеза. Изменение ширины и положения пика флуоресценции может служить оперативным неинвазивным критерием диагностики физиологического состояния растений при применении агрохимикатов.

1. Phosphorus Over-Fertilization and Nutrient Misbalance of Irrigated Tomato Crops in Brazil / R. H. D. Nowaki, S.-É. Parent, A. B. Cecílio Filho, et al. // Frontiers in Plant Science. 2017. Vol. 8. Article 825. URL: https://www.frontiersin.org/journals/plantscience/articles/10.3389/fpls.2017.00825/full (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.3389/fpls.2017.00825.

2. Егоров В. С., Дзержинская А. А. Фолиарное применение удобрений и механизм их поступления в растения // Проблемы агрохимии и экологии. 2015. № 2. С. 51–57.

3. Effect of humic acid foliar spraying and nitrogen fertilizers management on wheat yield / S. Ehsan, S. Javed, I. Saleem, et al. // International Journal of Agronomy and Agricultural Research. 2014. Vol. 4. No. 4. P. 28–33. doi: 10.6084/M9.FIGSHARE.1579087.

4. Fernandez V., Sotiropoulos T., Brow P. Foliar fertilization. Scientific principles and field practices. First ed. Paris: JFA, 2013. 140 p.

5. GRANA: An AI–based tool for accelerating chloroplast grana nanomorphology analysis using hybrid intelligence / A. Bukat, M. Bukowicki, M. Bykowski, et al. // Plant Physiology. 2025. Vol. 198. No. 2. P. kiaf212. URL: https://academic.oup.com/plphys/article/198/2/kiaf212/8142509 (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.1093/plphys/kiaf212.

6. Зубкова Т. В. Продуктивность ярового рапса при использовании многокомпонентных удобрений // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2022. Т. 17. № 1. С. 7–19. doi: 10.22363/2312-797X-2022-17-1-7-19.

7. Januszkiewicz R., Kulczycki G., Sacała E. Effect of multi-nutrient foliar fertilizers on the yield and quality of oilseed rape grown on different types of soil // Journal of Elementology. 2025. Vol. 30. No. 3. P. 391–420.

8. Foliar N Supplementation Improves Rapeseed Transplanting Survival Rate and Yield / Y. Zhang, X. Zhou, Z. Wang, et al. // Agronomy. 2025. Vol. 15. No. 2. P. 402. URL: https://www.mdpi.com/2073-4395/15/2/402 (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.3390/agronomy15020402.

9. Влияние внекорневых подкормок на структурные и оптические свойства пшеницы / Е. Р. Буханов, К. А. Афанасова, В. В. Вагнер и др. // Сибирский лесной журнал. 2024. № 4. С. 107–115. doi: 10.15372/SJFS20240410.

10. Влияние внешних воздействий на оптические и структурные характеристики высших растений / Е. Р. Буханов, В. В. Величко, А. Г. Липшин и др. // Оптический журнал. 2025. Т. 92. № 2. С. 116–123. doi: 10.17586/1023-5086-2025-92-02-116-123.

11. Особенность преобразования световой энергии в биологических фотоэлементах / Е. Р. Буханов, Ю. Ю. Логинов, О. А. Познахарева и др. // Сибирский аэрокосмический журнал. 2026. Т. 27. № 1. С. 174–186. doi: 10.31772/2712-8970-2026-27-1-174-186.

12. Measuring the dynamic response of the thylakoid architecture in plant leaves by electron microscopy / M. Li, R. Mukhopadhyay, V. Svoboda, et al. // Plant Direct. 2020. Vol. 4. No. 11. P. e00280. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pld3.280 (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.1002/pld3.280.

13. Шабанов В. Ф., Ветров С. Я., Шабанов А. В. Оптика реальных фотонных кристаллов. Жидкокристаллические дефекты, неоднородности. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. 209 с.

14. Photonic multilayer structure of Begonia chloroplasts enhances photosynthetic efficiency / M. Jacobs, M. Lopez-Garcia, O. Phrathep, et al. // Nature Plants. 2016. Vol. 2. No. 11. P. 16162. URL: https://www.nature.com/articles/nplants2016162 (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.1038/nplants.2016.162.

15. Characterization of chloroplast iridescence in Selaginella erythropus / N. J. Masters, M. Lopez-Garcia, R. Oulton, et al. // Journal of the Royal Society Interface. 2018. Vol. 15. No. 148. URL: https://www.royalsocietypublishing.org/rsif/article/15/148/20180559/86925/Characterization-of-chloroplast-iridescence-in?__cf_chl_rt_tk=mbGfyAhI_gGRtViJeT4JnZQGpLENHZFU3gsbLzr3lww-1783512213-1.0.1.1-FO8_DHBPTDSnnDduc.AqMB4S5ev82d_kq1m3NHUzu7U (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.1098/rsif.2018.0559.

16. Castillo M. A., Wardley W. P., Lopez-Garcia M. Light-dependent morphological changes can tune light absorption in iridescent plant chloroplasts: a numerical study using biologically realistic data // ACS Photonics. 2021. Vol. 8. No. 4. P. 1058–1068. doi: 10.1021/acsphotonics.0c01600.

17. Nanophotonics of higher-plant photosynthetic membranes / A. Capretti, A. K. Ringsmuth, J. F. Van Velzen, et al. // Light: Science & Applications. 2019. Vol. 8. No. 1. P. 5. URL: https://www.nature.com/articles/s41377-018-0116-8 (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.1038/s41377-018-0116-8.

18. The role of periodic structures in light harvesting / E. Bukhanov, A. V. Shabanov, M. N. Volochaev, et al. // Plants. 2021. Vol. 10. No. 9. P. 1967. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/10/9/1967 (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.3390/plants10091967.

19. Garab G. Self-assembly and structural–functional flexibility of oxygenic photosynthetic machineries: personal perspectives // Photosynthesis Research. 2016. Vol. 127. No. 1. P. 131–150. doi: 10.1007/s11120-015-0192-z.

20. Unraveling design principles of protein landscapes in photosynthetic membranes in plant chloroplasts / A. Mohamed, Y. Garty, H. M. O Oung, et al. // Science Advances. 2026. Vol. 12. No. 7. P. eaeb2410. URL: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb2410 (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.1126/sciadv.aeb241.

21. Долганов П. В. Спектральные особенности люминесценции холестерического фотонного кристалла // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2017. Т. 105. № 10. С. 616–620. doi: 10.7868/S0370274X17100071.

22. Шабанов А. В., Коршунов М. А., Буханов Е. Р. Исследование электромагнитного поля в одномерных фотонных кристаллах с дефектами // Компьютерная оптика. 2017. Т. 41. № 5. С. 680–686. doi: 10.18287/2412-6179-2017-41-5-680-686.

23. Suthar B., Choudhary A., Bhargava A. Algae detection using photonic crystal structures: a theoretical approach // Journal of Optics. 2025. P. 1–7. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s12596-025-02874-6 (дата обращения: 17.02.2026). doi: 10.1007/s12596-025-02874-6.