Влияние гуминовых кислот на генерацию напряжения в растительной биоэлектрохимической системе
Гасиева З.А.
1, Галушко А.С.
1, Хомяков Ю.В.
1, Панова Г.Г.
1, Кулешова Т.Э.
11Агрофизический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия
Email: melkii844@gmail.com, galushkoas@inbox.ru, www.piter.ru@bk.ru
Поступила в редакцию: 1 марта 2024 г.
В окончательной редакции: 12 июля 2024 г.
Принята к печати: 15 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 24 августа 2024 г.
Рассмотрена возможность повышения электрогенных свойств корнеобитаемой среды за счет использования потенциальных переносчиков электронов - гуминовых кислот (ГК). На примере салата сорта Тайфун определено, что увеличение концентрации ГК в корнеобитаемой среде в два раза позволило повысить напряжение на 7-16% от контрольного варианта в зависимости от места их введения. Исследован ряд физико-химических показателей приэлектродных областей в растительных биоэлектрохимических системах: электропроводность, pH, концентрация ГК по окончании вегетационного периода растений. Выявлена потенциальная электроактивность микроорганизмов в корнеобитаемой среде салата. Показано, что способность ГК играть роль редокс-медиатора в биоэлектрохимической системе в значительной степени зависит от места их расположения. Ключевые слова: растительно-микробный топливный элемент, редокс-медиатор, корнеобитаемая среда, приэлектродная область.
- B.E. Logan. Microbial Fuel Cells (John Wiley \& Sons, 2008)
- A.J. McCormick, P. Bombelli, R.W. Bradley, R. Thorne, T. Wenzel, C.J. Howe. Energy Environmental Sci., 8 (4), 1092 (2015). DOI: 10.1039/C4EE03875D
- D.P. Strik, H.V.M. Hamelers, J.F. Snel, C.J. Buisman. Intern. J. Energy Research, 32 (9), 870 (2008). DOI: 10.1002/er.1397
- F.T. Kabutey, Q. Zhao, L. Wei, J. Ding, P. Antwi, F.K. Quashie, W. Wang. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 110, 402 (2019). DOI: 10.1016/j.rser.2019.05.016
- Т.Э. Кулешова, А.С. Галушко, Г.Г. Панова, Е.Н. Волкова, W. Apollon, C. Shuang, S. Sevda. Сельскохозяйственная биология, 57 (3), 425 (2022)
- Т.Э. Кулешова, Н.Р. Галль. Почвоведение, 3, 338 (2021). DOI:10.31857/S0032180X21030084
- S. Maddalwar, K.K. Nayak, M. Kumar, L. Singh. Bioresource Technol., 341, 125772 (2021). DOI: 10.1016/j.biortech.2021.125772
- Y. Ahn, B.E. Logan. Energy Fuels, 27 (1), 271 (2013). DOI: 10.1021/ef3015553
- D.R. Bond, D.R. Lovley. Appl. Еnvironmental Мicrobiol., 71 (40), 2186 (2005). DOI: 10.1128/AEM.71.4.2186-2189.2005
- C.M. Martinez, H.A. Luis. Biotechnol. Аdv., 36 (5), 1412 (2018). DOI: 10.1016/j.biotechadv.2018.05.005
- S. Wilkinson, J. Klar, S. Applegarth. Electroanalysis: An Intern. J. Devoted to Fundamental and Practical Aspects of Electroanalysis, 18 (19-20), 2001 (2006). DOI: 10.1002/elan.200603621
- D.R. Lovley, J.L. Fraga, E.L. Blunt-Harris, L.A. Hayes, E.J.P. Phillips, J.D. Coates. Acta Нydrochimica et Нydrobiological, 26 (3), 152 (1998). DOI: 10.1002/(SICI)1521-401X(199805)26:3<152::AID-AHEH152>3.0.CO;2-D
- D. Lovley, J. Coates, E. Blunt-Harris, E. Philips, J. Woodward. Nature, 382 (6590), 445 (1996). DOI: 10.1038/382445a0
- C. Zhang, A. Katayama. Environmental Sci. Technol., 46 (12), 6575 (2012). DOI: 10.1021/es3002025
- N. Stern, J. Mejia, S. He, Y. Yang, M. Ginder-Vogel, EE. Roden. Environ Sci. Technol., 52 (10), 5691 (2018). DOI: 10.1021/acs.est.7b06574
- D.M. Pham, T. Kasai, M. Yamaura, A. Katayama. Chemosphere, 269, 128697 (2021). DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.128697
- P. Yang, T. Jiang, Z. Cong, G. Liu, Y. Guo, Y. Liu, J. Shi, L. Hu, Y. Yin, Y. Cai, G. Jiang. Environ Sci. Technol., 56 (10), 6744 (2022). DOI: 10.1021/acs.est.1c08927
- D.T. Scott, D.M. McKnight, E.L. Blunt-Harris, S.E. Kolesar, D.R. Lovley Environmental Sci. Technol., 32 (19), 2984 (1998). DOI: 10.1021/es980272q
- N. Walpen, G.J. Getzinger, M.H. Schroth, M. Sander. Environmental Sci. Technol., 52 (9), 5236 (2018). DOI: 10.1021/acs.est.8b00594
- F.J. Stevenson. Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reactions (John Wiley \& Sons, 1994)
- J. Sun, W. Li, Y. Li, Y. Hu, Y. Zhang. Bioresour. Technol., 142, 407 (2013). DOI: 10.1016/j.biortech.2013.05.039
- L. Huang, I. Angelidaki. Biotechnol. Bioengineer., 100 (3), 413 (2008). DOI:10.1002/bit.21786
- A. Thygesen, F.W. Poulsen, B. Min, I. Angelidaki, A.B. Thomsen. Bioresour. Technol., 100 (3), 1186 (2009). DOI: 10.1016/j.biortech.2008.07.067
- В.А. Чесноков, Е.Н. Базырина, Т.М. Бушуева, Н.Л. Ильинская. Выращивание растений без почвы (Изд-во Лен. ун-та, Л., 1960)
- ГОСТ 9517-94 (ИСО 5073-85) "Топливо твердое. Методы определения выхода гуминовых кислот"\
- Д.С. Орлов, Л.А. Гришина. Практикум по химии гумуса: Учебное пособие для студентов-почвоведов университетов и сельскохозяйственных институтов (Изд-во Моск. ун-та, М., 1981)
- Л.Т. Ширшова, Д.А. Гиличинский, Н.В. Остроумова, А.М. Ермолаев. Криосфера Земли, 19 (4), 107 (2015)
- P. Janov s, S. Kv r zrenecka, L. Madronova. Reactive Functional Polymers, 68, 242 (2008). DOI: 10.1016/j.reactfunctpolym.2007.09.005
- P.A. Campitelli, M.I. Velasco, S.B. Ceppi. Talanta, 69, 1234 (2006). DOI: 10.1016/j.talanta.2005.12.048
- J. Novak, J. Kozler, P. Janos, J. Cezikova, V. Tokarova, L. Madronova. Reactive Functional Polymers, 47, 101 (2001). DOI: 10.1016/S1381-5148(00)00076-6
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.