Влияние способов предпосевной обработки семян пшеницы уксусной фракцией жидких продуктов пиролиза древесины на всхожесть, длину корней и интенсивность роста

В представленной статье рассматривается влияние предпосевной обработки семян пшеницы раствором древесного уксуса на всхожесть, длину корней и интенсивность роста. Используемый в статье древесный уксус является продуктом разделения жидких продуктов пиролиза древесных отходов. Пиролизная жидкость была получена на промышленной установке быстрого абляционного пиролиза FPP02. В статье представлен материальный баланс выхода продуктов пиролиза биомассы. Выход жидких продуктов составил 56%. Выделение древесного уксуса происходило в лабораторных условиях с использованием ротационного испарителя. Анализ химического состава выделенного древесного уксуса методом газовой хроматографии-масс- спектрометрии (ГХ-МС) показал значительное содержание уксусной кислоты (58,68%), фурфурола (10,63%), а также некоторых фенольных соединений (10,69%). Для оценки влияния уксусной фракции на посев семена пшеницы предварительно обрабатывались раствором древесного уксуса и воды в соотношениях: 1:50, 1:100, 1:200, 1:400. В качестве контрольного образца исследовались семена, предварительно обработанные в воде. После обработки оценивалась всхожесть семян и длина корней. Далее проросшие семена были высажены в грунт для оценки интенсивности роста. Для этого производились замеры длины зеленой части побегов. В ходе исследования установлено как стимулирующее, так и токсическое воздействие замачивания семян пшеницы в растворах древесного уксуса. Предварительная обработка семян древесным уксусом привела к увеличению всхожести семян на 10%, увеличению длины корней на 56%, увеличению длины ростков на 24%. Однако характер влияния зависит от концентрации древесного уксуса в замачиваемом растворе.

1. Бикбулатова Г.М., Валеева А.Р., Валиуллина А.И. и др. Разработка способа очистки сточной воды, образующейся при получении фенолзамещающей фракции из жидких продуктов быстрого пиролиза древесины // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 4(56). С. 147–152. DOI 10.18324/2077-5415-2022- 4-147-152.

2. Бикбулатова Г.М., Валеева А.Р., Валиуллина А.И. Применение биоугля, полученного при переработке отходов древесины, в качестве сорбента для очистки сточных вод // Теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза, модификации и переработки полимеров : Тезисы докладов VIII Всерос. (заочной) науч. конф., Уфа, 01–03 июня 2022 года / отв. ред. Е.И. Кулиш. Уфа: Башкирский государственный университет, 2022. С. 40–41. DOI 10.33184/teipsmpp-2022-06-01.20.

3. Бикбулатова Г.М., Забелкин С.А., Грачев А.Н. и др. Исследование свойств жидких продуктов быстрого абляционного пиролиза древесины березы // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья : матер. VII Всерос. конф. с междунар. участием, Барнаул, 24–28 апреля 2017 года. Барнаул: Алтайский государственный университет, 2017. С. 83–85.

4. Валеева А.Р. Применение жидких продуктов быстрого пиролиза древесных отходов в качестве компонента фенолоформальдегидных смол: дисс. ... канд. техн. наук: 05.21.03: защищена 13.05.22. Казань, 2022.

5. Грачев А.Н. Разработка методов расчета технологии и оборудования пирогенетической переработки древесины в жидкие продукты: дисс. ... д-ра техн. наук: 05.21.05: защищена 12.03.12. Казань, 2012.

6. Грачев А.Н., Бикбулатова Г.М., Башкиров В.Н. и др. Применение реакции Фентона и озонирования для очистки водорастворимой фракции жидких продуктов быстрого пиролиза древесины // Деревообрабатывающая промышленность. 2022. № 3. С. 101–112.

7. Грачев А.Н., Семенов Ю.П., Николаев А.Н., Кашапов Н.Ф., Макаров А.А. Применение процесса быстрого абляционного пиролиза древесных отходов для выработки жидкого биотоплива // Вестник МГУЛ. Лесной вестник. 2009. № 3. С. 88–92.

8. Забелкин С.А., Грачёв А.Н., Башкиров В.Н. Переработка древесины в жидкое топливо и его энергетическое использование // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 24.

9. Кулагина В.И., Хисамова А.М., Грачев А.Н. и др. Изучение закономерностей воздействия жидких продуктов пиролиза на прорастание семян руколы и редиса // Природопользование и устойчивое развитие регионов России : сб. ст. II Всерос. науч.-практ. конф., Пенза, 20–21 июня 2020 г. Пенза: Пензенский государственный аграрный университет, 2020. С. 163–166.

10. Милевская И.А. Оценка эффективности комбинированного применения гербицидов и древесного уксуса в борьбе с сорняками на плантациях риса и его влияния на урожайность и качество зерна. (Южная Корея) // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. 2009. № 4. С. 1046.

11. Сайт компании «Энерголеспром»: сайт. 2018. URL: https://energolesprom.ru/ (дата обращения: 25.01.2023).

12. Хисамова А.М., Кулагина В.И., Грачев А.Н. и др. Оценка воздействия жидких продуктов пиролиза древесины на всхожесть тест-культур // Инновации в природообустройстве и защите в чрезвычайных ситуациях : матер. VII Междунар. науч.-практич. конф., Саратов, 17–19 марта 2020 года. Саратов: Общество с ограниченной ответственностью «Амирит», 2020. С. 397–400.

13. Adfa M. et al. Termiticidal activity of Toona sinensis wood vinegar against Coptotermes curvignathus Holmgren // Rasayan Journal of Chemistry. 2017. Vol. 10, no. 4. P. 1088–1093.

14. Aguirre J.L. et al. Herbicidal effects of wood vinegar on nitrophilous plant communities // Food and Energy Security. 2020. Vol. 9, no. 4. P. 253.

15. Benzon H.R.L., Lee S.C. Potential of Wood Vinegar in Enhancing Fruit Yield and Antioxidant Capacity in Tomato // Korean Journal of Plant Resources. Vol. 29, no. 6. P. 704–711 URL: https://doi.org/10.7732/KJPR.2016.29.6.704 (accessed December 2016).

16. De Guzman R., Cababaro A. Utilization of Wood Vinegar as Nutrient Availability Enhancer in Eggplant (Solanum melongena L.) // International Journal of Multidisciplinary Applied Business and Education Research. 2021. No. 2 (6). P. 485–492. DOI: 10.11594/ijmaber.02.06.04.

17. De Guzman R.S., Dadural M.I.Y. Seed germination and seedling growth of mango as affected by different concentrations of wood vinegar // Galaxy International Interdisciplinary Research Journal. 2021. Vol. 9, no. 5. P. 49–60. DOI: 10.17605/OSF.IO/8MEVH.

18. Hall D.O., Rosillo-Calle F. 10 Biomass (Other then Wood) // Survey of Energy Resources. 1998. 18th Edition. Р. 227–257

19. Lindfors C. et al. Fractionation of bio-oil // Energy & fuels. 2014. Vol. 28, no. 9. P. 5785–5791.

20. Wang Y. et al. Root proteomics reveals the effects of wood vinegar on wheat growth and subsequent tolerance to drought stress // International journal of molecular sciences. 2019. Vol. 20, no. 4. P. 943.

21. Wititsiri S. Production of wood vinegars from coconut shells and additional materials for control of termite workers, Odontotermes sp. and striped mealy bugs, Ferrisia virgata // Songklanakarin Journal of Science & Technology. 2011. Vol. 33, no. 3.

22. Yang Z., Kumar A., Huhnke R.L. Review of recent developments to improve storage and transportation stability of bio-oil // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. Vol. 50. P. 859–870.

23. Zhang Y. et al. Comparative study of individual and Co-Application of biochar and wood vinegar on blueberry fruit yield and nutritional quality // Chemosphere. 2020. Vol. 246. P. 125699.

24. Zhu K. et al. Wood vinegar as a complex growth regulator promotes the growth, yield, and quality of rapeseed // Agronomy. 2021. Vol. 11, no. 3. P. 510.