RU EN

Page menu:

Semenovich A. V., Aniskina A. A., Plyashechnik M. A., Loskutov S. R. The Effect of Modified Scots Pine Bark on the Growth and Development of Oats

Keywords:
Pinus sylvestris L., modified bark, Avena sativa L., phytotoxicity, stimulation, biomass increment

Abstract

UDC 581.52+631.879.32

How to cite: Semenovich A. V., Aniskina A. A., Plyashechnik M. A., Loskutov S. R. The effect of modified Scots pine bark on the growth and development of oats // Sibirskij Lesnoj Zurnal (Sib. J. For. Sci.). 2026. N. 5. P. … (in Russian with English abstract and references).

DOI: 10.15372/SJFS20260503

EDN: …

© Semenovich A. V., Aniskina A. A., Plyashechnik M. A., Loskutov S. R., 2026

In laboratory conditions, the effect on the initial stages of growth and development of oats (Avena sativa L. substrates containing modified bark of Scots pine (Pinus sylvestris L.), saturated with mineral fertilizer (MBP-MU) was studied. The presence of mineral nutrients on the surface of MBP-MU was confirmed using scanning electron microscopy with elemental analysis. To determine the mass ratio of «MBP-MU/soil» that creates favorable conditions for plant growth, the following options were used: 10, 25, 50, 75, and 100 % MBP-MU content in the soil, with the control being gray forest soil. It has been established that modified pine bark, which is rich in plant nutrients, is an effective component of substrates that stimulate the growth processes of oats and ensure the prolongation of this effect. The best results in terms of total dry biomass (increased by up to 70.96 % compared to the control), root system length, and «shoot/root» ratio were achieved when using a substrate consisting of 25 % MBP-MU and 75 % soil. The analysis of shoot growth dynamics showed that growth follows a logistic law. The critical points highlighted on the logistic curve are correlated with the phases of organogenesis. 

Article


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)

Атабаева Х. Н., Массино И. В. Биология зерновых культур. Ташкент: Узбек. миллий энцикл., 2005. 203 с. [Atabaeva Kh. N., Massino I. V. Biologiya zernovykh kul’tur (Biology of grain crops). Tashkent: Uzbek. milliy entsikl., 2005. 203 p. (in Russian)].

Багдасарян А. С. Биотестирование почв техногенных зон городских территорий с использованием растительных организмов: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.16. Ставрополь: Ставропол. гос. ун-т, 2005. 25 с. [Bagdasaryan A. S. Biotestirovanie pochv tekhnogennykh zon gorodskikh territoriy s ispol’zovaniem rastitel’nykh organizmov (Biotesting of soils in technogenic zones of urban areas using plant organisms): avtoref. dis. … kand. biol. nauk.: (Biotesting of soils in technogenic zones of urban areas using plant organisms: Cand. Biol. Sci. (PhD) thesis: Ecology). Stavropol: Stavropol. gos. un-t (Stavropol. St. Univ.), 2005. 25 p. (in Russian)].

Веприкова Е. В., Белаш М. Ю., Чесноков Н. В., Кузнецов Б. Н. Получение фосфорных органоминеральных удобрений пролонгированного действия на основе коры осины // Журн. Сиб. фед. ун-та. Сер.: Хим. 2018а. Т. 11. № 3. С. 377–389 [Veprikova E. V., Belash M. Yu., Chesnokov N. V., Kuznetsov B. N. Poluchenie fosfornykh organomineral'nykh udobreniy prolongirovannogo deystviya na osnove kory osiny (Production of prolonged-release phosphorus organomineral fertilizers based on aspen bark) // Zhurn. Sib. fed. un-ta. Ser.: Khim. (J. Sib. Fed. Univ. Ser. Chem.). 2018а. V. 11. N. 3. P. 377–389 (in Russian with English abstract)].

Веприкова Е. В., Королькова И. В., Кузнецов Б. Н., Чесноков Н. В. Свойства азотсодержащего органоминерального удобрения на основе коры осины // Хим. раст. сырья. 2018б. № 4. С. 299–308 [Veprikova E. V., Korol’kova I. V., Kuznetsov B. N., Chesnokov N. V. Svoystva azotsoderzhashchego organomineral’nogo udobreniya na osnove kory osiny (Properties of nitrogen-containing organomineral fertilizer based on aspen bark) // Khim. rast. syr’ya (Chem. Plant Raw Mat.). 2018b. N. 4. P. 299–308 (in Russian with English abstract)].

Веприкова Е. В., Кузнецова С. А., Чесноков Н. В., Ульянова О. А. Влияние органоминеральных азотных удобрений на основе коры и луба березы на свойства почвы // Журн. Сиб. фед. ун-та. Сер.: Хим. 2016. Т. 9. № 3. С. 258–266 [Veprikova E. V., Kuznetsova S. A., Chesnokov N. V., Ul’yanova O. A. Vliyanie organomineral’nykh azotnykh udobreniy na osnove kory i luba berezy na svoystva pochvy (Influence of organomineral nitrogen fertilizers based on birch bark and bast on soil properties) // Zhurn. Sib. fed. un-ta. Ser.: Khim. (J. Sib. Fed. Univ. Ser. Chem.). 2016. V. 9. N. 3. P. 258–266 (in Russian with English abstract)].

ГОСТ Р ИСО 22030-2009. Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений. М.: Стандартинформ, 2010. 20 с. [GOST R ISO 22030-2009. Kachestvo pochvy. Biologicheskie metody. Khronicheskaya fitotoksichnost’ v otnoshenii vysshikh rasteniy (Soil quality. Biological methods. Chronic toxicity in higher plants). Moscow: Standartinform, 2010. 20 p. (in Russian)].

Грозовская И. С. Оценка биомассы эколого-ценотических группировок видов напочвенного покрова в бореальных темнохвойных лесах: дис. … канд. биол. наук: 03.02.08. Владимир: Владимир. гос. ун-т им. А. Г. и Н. Г. Столетовых, 2014. 169 с. [Grozovskaya I. S. Otsenka biomassy ekologo-tsenoticheskikh gruppirovok vidov napochvennogo pokrova v boreal’nykh temnokhvoynykh lesakh: dis. … kand. biol. nauk: 03.02.08 (Assessment of biomass of ecological-coenotic groups of ground cover species in boreal dark coniferous forests: Cand. Biol. Sci. (PhD) Dis.: Ecol. (Biol.)). Vladimir: Vladimir. gos. un-t im. A. G. i N. G. Stoletovykh (Vladimir St. Univ. named after A. G. and N. G. Stoletovy), 2014. 169 p. (in Russian)].

Гэлстон А., Девис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. М.: Мир, 1983. 545 с. [Gelston A., Devis P., Setter R. Zhizn’ zelenogo rasteniya (Life of a green plant). Moscow: Mir, 1983. 545 p. (in Russian)].

Девятловская А. Н. Использование древесной коры в качестве тепличного грунта // Вестн. КрасГАУ. 2010. № 2. С. 25–27 [Devyatlovskaya A. N. Ispol’zovanie drevesnoy kory v kachestve teplichnogo grunta (Use of tree bark as greenhouse ground) // Vestn. KrasGAU (Bull. Krasnoyarsk St. Agr. Univ.). 2010. N. 2. P. 25–27 (in Russian with English abstract)].

Дитченко Т. И. Рост, развитие и основы биотехнологии растений: учеб. пособ. Минск: Белорус. гос. ун-т, 2014. 121 с. [Ditchenko T. I. Rost, razvitie i osnovy biotekhnologii rasteniy: ucheb. posob. (Plant growth, development and fundamentals of biotechnology: tutorial). Minsk: Belorus. gos. un-t (Belorus St. Univ.), 2014. 121 p. (in Russian)].

Ефремов Д. А., Косандрович Е. Г., Мельников И. О., Печкуров А. Н., Полховский Е. М., Солдатов В. С., Сапрыкин В. В. Питательный субстрат для выращивания растений // Патент РФ на изобретение RU2662772. М.: Роспатент, 2018 [Efremov D. A., Kosandrovich E. G., Mel'nikov I. O., Pechkurov A. N., Polkhovskiy E. M., Soldatov V. S., Saprykin V. V. Pitatel’nyy substrat dlya vyrashchivaniya rasteniy (Nutrient substrate for growing plants). Patent RF na izobretenie RU2662772. Moscow: Rospatent, 2018 (in Russian)].

Зубанов С. А., Курапов А. А. Растительный субстрат для приготовления форм при выращивании рассады овощных сельскохозяйственных культур. Патент РФ на изобретение RU2791225. М.: Роспатент, 2023 [Zubanov S. A., Kurapov A. A. Rastitel’ny substrat dlya prigotovleniya form pri vyrashchivanii rassady ovoshchnykh sel’skokhozyaystvennykh kul’tur (Plant substrate for the preparation of forms for growing seedlings of vegetable crops). Patent RF na izobretenie RU2791225. Moscow: Rospatent, 2023 (in Russian)].

Кузнецова С. А., Кузнецов Б. Н., Скурыдина Е. С., Максимов Н. Г., Калачева Г. С., Ульянова О. А., Скворцова Г. П. Синтез и свойства биокомпозитных удобрений на основе мочевины и коры березы // Журн. Сиб. фед. ун-та. Сер.: Хим. 2013. Т. 6. № 4. С. 380–393 [Kuznetsova S. A., Kuznetsov B. N., Skurydina E. S., Maksimov N. G., Kalacheva G. S., Ul’yanova O. A., Skvortsova G. P. Sintez i svoystva biokompozitnykh udobreniy na osnove mocheviny i kory berezy (Synthesis and properties of biocomposite fertilizers based on urea and birch bark) // Zhurn. Sib. fed. un-ta. Ser.: Khim. (J. Sib. Fed. Univ. Ser. Chem.). 2013. V. 6. N. 4. P. 380–393 (in Russian with English abstract)].

Куперман Ф. М. Морфофизиологический анализ этапов органогенеза различных жизненных форм покрытосеменных растений. М.: Высш. школа, 1977. 288 с. [Kuperman F. M. Morfofiziologicheskiy analiz etapov organogeneza razlichnykh zhiznennykh form pokrytosemennykh rasteniy (Morphophysiological analysis of stages of organogenesis of various life forms of angiosperms). Moscow: Vyssh. shkola, 1977. 288 p. (in Russian)].

Лоскутов С. Р., Семенович А. В., Анискина А. А., Пермякова Г. В., Пляшечник М. А. Продукты технического назначения из коры хвойных пород. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. 114 с. [Loskutov S. R., Semenovich A. V., Aniskina A. A., Permyakova G. V., Plyashechnik M. A. Produkty tekhnicheskogo naznacheniya iz kory khvoynykh porod (Products for technical purposes from the bark of coniferous species). Novosibirsk: Izd-vo SO RAN (Sib. Br. Rus. Acad. Sci. Publ.), 2010. 114 p. (in Russian)].

Медведев С. С. Физиология растений. СПб.: СПбГУ, 2004. 336 с. [Medvedev S. S. Fiziologiya rasteniy (Plant physiology). St. Petersburg: SPbGU (St. Petersbug St. Univ. Publ.), 2004. 336 p. (in Russian)].

Мокроносов А. Т., Гавриленко В. Ф., Жигалова Т. В. Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты. М.: Academia, 2006. 445 с. [Mokronosov A. T., Gavrilenko V. F., Zhigalova T. V. Fotosintez. Fiziologo-ekologicheskie i biokhimicheskie aspekty (Photosynthesis. Physiological-ecological and biochemical aspects). Moscow: Academia, 2006. 445 p. (in Russian)].

Полевой В. В. Физиология растений. М.: Высш. школа, 1989. 464 с. [Polevoy V. V. Fiziologiya rasteniy (Plant physiology). Moscow: Vyssh. shkola, 1989. 464 p. (in Russian)].

Прусаченко А. В., Проценко Е. П., Миронов С. Ю., Гриненко И. А., Клеева Н. А., Галяс А. В. Фитотестирование в оценке токсичности городских почв // Экол. урбан. тер. 2010. № 2. С. 105–109 [Prusachenko A. V., Protsenko E. P., Mironov S. Yu., Grinenko I. A., Kleeva N. A., Galyas A. V. Fitotestirovanie v otsenke toksichnosti gorodskikh pochv (Phytotesting in the assessment of urban soil toxicity) // Ekol. urban. ter. (Ecol. Urban. Terr.). 2010. N. 2. P. 105–109 (in Russian with English abstract)].

Семенович А. В. Сорбционные свойства модифицированной коры Larix sibirica L., Pinus sylvestris L., Abies sibirica L.: дис. ... канд. хим. наук: 05.21.03. Красноярск: Сиб. гос. технол. ун-т, 2013. 178 с. [Semenovich A. V. Sorbtsionnye svoystva modifitsirovannoy kory Larix sibirica L., Pinus sylvestris L., Abies sibirica L.: dis. ... kand. khim. nauk: 05.21.03 (Sorption properties of modified bark of Larix sibirica L., Pinus sylvestris L., Abies sibirica L.: Dis. Cand. Chem. Sci. (PhD): Technol. and equipment for chem. process. wood biomass; wood chem.). Krasnoyarsk: Sib. gos. tekhnol. un-t (Sib. St. Technol. Univ.), 2013. 178 p. (in Russian)].

Семенович А. В., Анискина А. А., Лоскутов С. Р., Пляшечник М. А. Способ получения субстрата для выращивания сельскохозяйственных культур на основе модифицированной коры хвойных древесных пород. Патент РФ на изобретение RU2775670. М.: Роспатент, 2022 [Semenovich A. V., Aniskina A. A., Loskutov S. R., Plyashechnik M. A. Sposob polucheniya substrata dlya vyrashchivaniya sel’skokhozyaystvennykh kul’tur na osnove modifitsirovannoy kory khvoynykh drevesnykh porod (Method for obtaining a substrate for growing agricultural crops based on modified coniferous bark). Patent RF na izobretenie RU2775670. Moscow: Rospatent, 2022 (in Russian)].

Шмидт В. М. Математические методы в ботанике. Ленинград: ЛГУ, 1984. 288 с. [Shmidt V. M. Matematicheskie metody v botanike (Mathematical methods in botany). Leningrad: LGU (Leningrad St. Univ.), 1984. 288 p. (in Russian)].

Andrews M., Sprent J. I., Raven J. A., Eady P. E. Relationships between shoot to root ratio, growth and leaf soluble protein concentration of Pisum sativum, Phaseolus vulgaris and Triticum aestivum under different nutrient deficiencies // Plant, Cell & Environ. 1999. V. 22. N. 8. P. 949–958.

Bartoli F., Dousset S. Impact of organic inputs on wettability characteristics and structural stability in silty vineyard topsoil // Europ. J. Soil Sci. 2011. V. 62. N. 2. P. 183–194.

Bengough A. G., McKenzie B. M., Hallett P. D., Valentine T. A. Root elongation, water stress, and mechanical impedance: a review of limiting stresses and beneficial root tip traits // J. Exp. Bot. 2011. V. 62. N. 1. Р. 59–68.

Bloom A. J., Chapin F. S., Mooney H. A. Resource limitation in plants – an economic analogy // Ann. Rev. Ecol. System. 1985. V. 16. P. 363–392.

Brouwer R. Nutritive influences on the distribution of dry matter in the plant // J. Agr. Sci. 1962. V. 10. P. 399–408.

Gruda N. S., Hirschler O., Stuart J. Peat reduction in horticulture – an overview of Europe // Acta Horticult. 2024. N. 1391. Article 75.

Hawkesford M., Horst W., Kichey T., Lambers H., Schjoerring J., Møller I. S., White P. Functions of macronutrients In: Marschner's mineral nutrition of higher plants. Third ed. Elseiver, 2012. P. 135–189.

Heuermann D., Döll S., Schweneker D., Feuerstein U., Gentsch N., Wirén N. von. Distinct metabolite classes in root exudates are indicative for field- or hydroponically-grown cover crops // Front. Plant Sci. 2023. V. 14. Article 1122285. 16 p.

Igamberdiev A. U., Eprintsev A. T. Organic acids: The pools of fixed carbon involved in redox regulation and energy balance in higher plants // Front. Plant Sci. 2016. V. 7. Article 1042.

Laitche A. J., Nash Jr., Nash V. E. Evaluation of pine bark, pine bark with wood, and pine tree chips as components of a container plant growing media // J. Environ. Horticult. 1986. V. 4. N. 1. P. 22–25.

Lancashire P. D., Bleiholder H., Boom T. V. D., Langelüddeke P., Stauss R., Weber E., Witzenberger A. A uniform decimal code for growth stages of crops and weeds // Ann. Appl. Biol. 1991. V. 119. N. 3. P. 561–601.

Narayan O. P., Kumar P., Yadav B., Dua M., Johri A. K. Sulfur nutrition and its role in plant growth and development // Plant Signal. Behavior. 2023. V. 18. N. 1. Article 2030082.

Otake Y., Kobayashi T., Asabe H., Murakami N., Ono K. Biodegradation of low-density polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, and urea formaldehyde resin buried under soil for over 32 years // J. Appl. Polymer Sci. 1995. V. 56. N. 13. Р. 1789–1796.

Rahman M. M., Islam S. S., Islam M. S. Production performance and chemical composition of various hydroponic fodder species // Turk. J. Range Forage Sci. 2024. V. 5. N. 2. Р. 95–108.

Sotiriou N., Scheunert I., Korte F. Fate of 14C-15N-labelled urea-formaldehyde-polymers in soil and barley plants under outdoor conditions // Chemosphere. 1986. V. 15. N. 8. P. 1073–1078.

Veprikova E. V., Belash M. Yu., Chesnokov N. V., Kuznetsov B. N. Preparation of phosphorus organo-mineral fertilizers with prolonged action, based on the aspen bark // J. Sib. Fed. Univ. Chem. 2018. V. 11. N. 3. P. 377–389.

Wang Y., Zhang X., Du X., Zhang Z., He Z. Effects of different straw breeding substrates on the growth of tomato seedlings and transcriptome analysis // Sci. Rep. 2024. V. 14. N. 1. Article 22181.

Xiong J., Tian Y., Wang J., Liu W., Chen Q. Comparison of coconut coir, rockwool, and peat cultivations for tomato production: nutrient balance, plant growth and fruit quality // Front. Plant Sci. 2017. V. 8. Article 1327.

Zhao Z., Xu T., Pan X., White S. J. C., Hu X., Miao Y., Demokritou P., Ng K. W. Sustainable nutrient substrates for enhanced seedling development in hydroponics // ACS Sustain. Chem. & Engineer. 2022. V. 10. N. 26. P. 8506–8516. 


Return to list