Введение
Аморфный кремнезем является одним из перспективных материалов в агрохимии и лесном хозяйстве благодаря своей многофункциональности, влиянию на рост растений и улучшению качества почв. За последние десятилетия исследователи все больше концентрируются на возможностях использования кремниевых препаратов для повышения устойчивости растений к различным стрессовым факторам и улучшения их продуктивности. Тем не менее, влияние аморфного кремнезема на древесные виды, такие как сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) и ель сибирская (Picea obovata Ledeb.), изучено недостаточно, что делает данное направление особенно актуальным.
Кремний является элементом, присутствующим в большинстве типов почв, хотя и не считается жизненно важным для растений. Однако накопленные исследования показывают, что его введение в почву или использование в качестве удобрения может значительно повысить устойчивость растений к биотическим и абиотическим стрессам, таким как засуха, солевой стресс, повреждения вредителями и заболевания [1-4].
Кремний (Si) является вторым по распространенности элементом в земной коре, и его содержание в растениях колеблется от 0,1% до 10% в зависимости от вида. Хотя до сих пор не доказано, что Si является незаменимым элементом для растений, он широко признан как полезный фактор роста и развития растений. Si может смягчать биотические стрессы, такие как патогены растений и насекомые-вредители, а также абиотические стрессы, такие как засуха, жара, холод, полегание, засоление, ультрафиолетовое излучение, токсичность металлов и дисбаланс питательных веществ. Si может повысить устойчивость растений к абиотическим и биотическим стрессам с помощью физических и физиолого-биохимических механизмов. Недавно несколько авторов провели систематический обзор прогресса исследований по выяснению механизмов опосредованного Si ослабления биотических и абиотических стрессов у растений [4-6; 7-9]. Однако в этих обзорах положительному влиянию Si на дисбаланс питательных веществ уделялось относительно мало внимания.
Аморфный кремнезем, как одна из биоактивных форм кремния, обладает высокой растворимостью, что делает его доступным для растений и способствует интенсивному включению элемента в их обменные процессы [2].
Исследования, направленные на изучение влияния кремния на рост деревьев, в частности хвойных, гораздо менее многочисленны, чем работы, посвященные сельскохозяйственным растениям. Однако уже есть данные, свидетельствующие о его положительном воздействии на рост и устойчивость деревьев. Например, работы ряда авторов показали, что внесение кремниевых удобрений способствует увеличению биомассы хвои и повышению ее устойчивости к воздействию низкотемпературных стрессов. Исследования выявили, что обработка посадочного материала сосны кремниевыми соединениями снижает потери от заболеваний корней и повышает всхожесть сеянцев [10, 11].
Аморфный кремнезем оказывает как прямое, так и опосредованное воздействие на растения. Прямое влияние связано с повышением активности фотосинтетических процессов, увеличением содержания пигментов и улучшением водного обмена. Кроме того, кремний способствует укреплению клеточных стенок, что улучшает механическую устойчивость растений и их защиту от болезней и повреждений [12, 13].
