Использование гумато-сапропелиевой суспензии при выращивании кроталярии ситниковой (Crotalaria junceae L.) в условиях защищённого грунта
- Авторы: Румянцев В.А.1, Пухальский Я.В.2, Лоскутов С.И.2,3, Митюков А.С.4, Воробьев Н.И.5, Якубовская А.И.6, Каменева И.А.6, Никитичева Г.В.2, Городнова Л.А.2, Бердышева К.Н.5, Ковальчук А.И.5, Мещеряков Д.Д.7
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский научный центр Российской Академии наук
- Ленинградский государственный университет им. А. С. Пушкина
- Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок ‒ филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. Горбатова Российской Академии наук
- Институт озероведения Российской Академии наук – обособленное структурное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра Российской Академии наук
- Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии
- Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма
- ИП “Led for Plant”
- Выпуск: Том 516, № 1 (2024)
- Страницы: 470-478
- Раздел: ГЕОБИОЛОГИЯ
- Статья получена: 31.01.2025
- Статья опубликована: 18.12.2024
- URL: https://snv63.ru/2686-7397/article/view/650075
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724050191
- ID: 650075
Цитировать
Аннотация
Среди видов рода Crotalaria L. Crotalaria juncea является единственной покровной культурой, которая возделывается для получения волокна. Качество последнего зависит от условий питания, накопления в биомассе биофильных элементов и синтеза протеиногенных аминокислот. Таким образом, целью исследования была качественная и количественная оценка зелёного урожая на стадии активного цветения, до фазы формирования бобов, когда происходит перенастройка всего биохимического цикла растения, и фитохимические показатели максимальны. Растения выращивали в течение 140 суток (с 22 апреля по 9 сентября 2023 г.) в условиях защищённого грунта. Схема эксперимента состояла из двух блоков по 50 растений: в первом (контрольном) растения выращивались на почвосмеси без каких-либо добавок; во втором, культуру трижды за вегетацию обрабатывали органической суспензией гуминовых кислот (1000 ppm), полученных из сапропеля (Псковская обл.) – УДГСС, путём её внесения при поливе под корень. В качестве почвенного субстрата в обоих случаях выступал типичный чернозём (заповедник “Каменная степь” Воронежской обл., 51°01ʹ41.6ʹʹ с. ш., 40°43ʹ39.3ʹʹ в. д.) с 20% добавкой вулканического цеолита. На протяжении каждых 14 суток вёлся системный учёт динамики изменения морфометрических показателей роста культуры (высоты и сухой биомассы), путём извлечения из каждого блока вариантов по пять культиваров. По пришествие 140 дней, в оставшихся пяти повторностях на вариант проводили биохимический анализ при помощи масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием приборов 7500 и LC 1200 (“Agilent Technologies”, США), согласно методике производителя. Обработка УДГСС увеличила продуктивность и высоту побегов на 51.1% и 11.3% соответственно. Концентрация макроэлементов в сухой биомассе располагалась в следующем порядке: Na>K>Ca>S>P>Mg на контроле и Na>K>Ca>Mg>P>S на варианте с УДГСС, а экспорт микроэлементов ‒ Fe>Mn>Zn>Ba>B>Cu>Mo и Fe>Mn>B>Zn>Ba>Cu>Mo. При этом суммарно, увеличение больше проявилось в количестве накопления микроэлементов, за счёт двукратного повышения концентрации ионов железа. Среди аминокислот наблюдалась повышение концентрации L-Лизина, L-Глицина, L-Глютамина и L-Тирозина. Первые три являются структурными компонентами биологических тканей, что косвенно указывает на повышение прочности волокна у культуры.
Ключевые слова
Об авторах
В. А. Румянцев
Санкт-Петербургский научный центр Российской Академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: rum.ran@mail.ru
академик РАН
Россия, Санкт-ПетербургЯ. В. Пухальский
Ленинградский государственный университет им. А. С. Пушкина
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин
С. И. Лоскутов
Ленинградский государственный университет им. А. С. Пушкина; Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок ‒ филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. Горбатова Российской Академии наук
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин; Санкт-Петербург
А. С. Митюков
Институт озероведения Российской Академии наук – обособленное структурное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра Российской Академии наук
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
Н. И. Воробьев
Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин
А. И. Якубовская
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Республика Крым, Симферополь
И. А. Каменева
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Республика Крым, Симферополь
Г. В. Никитичева
Ленинградский государственный университет им. А. С. Пушкина
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин
Л. А. Городнова
Ленинградский государственный университет им. А. С. Пушкина
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин
К. Н. Бердышева
Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин
А. И. Ковальчук
Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин
Д. Д. Мещеряков
ИП “Led for Plant”
Email: rum.ran@mail.ru
Россия, Красноярский край, Красноярск
Список литературы
- Bhandari H. R., Tripathi M. K., Babira C., Sarker S. K. Sunnhemp breeding: Challenges and prospects // Indian J. Agric. Sci. 2016. V. 86. P. 1391–1398.
- Sinbuathong N., Khun-Anake R., Sawanon S. Biogas production from sunn hemp // Int. J. Glob. Warming. 2019. V. 19(1/2). 24e36.
- Al-Snafi A. E. The contents and pharmacology of Crotalaria juncea – A review // IOSR Journal of Pharmacy. 2016. V. 6(6). P. 77–86.
- Борисов В. А., Успенская О. Н., Гренадеров Н. В., Васючков И. Ю. Состав органического вещества разных видов сапропелей // Агрохимия. 2014. № 8. С. 51–55.
- Анисимова Т. Ю. Использование ресурсов торфа и сапропеля в сельском хозяйстве нечерноземной зоны России: состояние вопроса и перспективы // Проблемы агрохимии и экологии. 2022. № 1. С. 51–58.
- Арефьев А. Н., Кузина Е. Е., Кузин Е. Н. Влияние природных цеолитов на водоудерживающую способность и режим влажности чернозема выщелоченного // Нива Поволжья. 2016. № 1(38). С. 2–9.
- Jitendra Mohan K. V., Prakash G. Regression and correlation of fibre yield and its components in sunn hemp (Crotalaria juncea L.) // Indian J. Agric. Sci. 1971. V. 4(4). P. 378–381.
- Abros’kin D. P., Fuentes M., Garcia-Mina J. M., Klyain O. I., Senik S. V., Volkov D. S., Perminova I. V., Kulikova N. A. The effect of humic acids and their complexes with iron on the functional status of plants grown under iron deficiency // Eurasian Soil Science. 2016. V. 49(10). P. 1099–1108.
- Zanin L., Tomasi N., Cesco S., Varanini Z., Pinton R. Humic Substances Contribute to Plant Iron Nutrition Acting as Chelators and Biostimulants // Front. Plant Sci. 2019. V. 10. 675.
- Mohammadipour N., Souri M. K. Efects of diferent levels of glycine in the nutrient solution on the growth, nutrient composition, and antioxidant activity of coriander (Coriandrum sativum L.) // Acta Agrobot. 2019. V. 72(1). P. 1–9
- Wu J., Chen S., Ruan Y., Gao W. Combinatorial Effects of Glycine and Inorganic Nitrogen on Root Growth and Nitrogen Nutrition in Maize (Zea mays L.) // Sustainability. 2023. V. 15(19). 14122.
- Zargar Shooshtari F., Souri M. K., Hasandokht M. R., Jari S. K. Glycine mitigates fertilizer requirements of agricultural crops: case study with cucumber as a high fertilizer demanding crop // Chem. Biol. Technol. Agric. 2020. V. 7(19).
- Khan S., Yu H., Li Q., Gao Y., Sallam B. N., Wang H., Liu P., Jiang W. Exogenous Application of Amino Acids Improves the Growth and Yield of Lettuce by Enhancing Photosynthetic Assimilation and Nutrient Availability // Agronomy. 2019. V. 9(5). 1–17.
- Noroozlo Y. A., Souri M. K., Delshad M. Stimulation Effects of Foliar Applied Glycine and Glutamine Amino Acids on Lettuce Growth // Open Agriculture. 2019. V. 4. P. 164–172.
- Leinonen I., Iannetta P. P. M., Rees R. M., Russell W., Watson C., Barnes A. P. Lysine Supply Is a Critical Factor in Achieving Sustainable Global Protein Economy // Front. Sustain. Food Syst. 2019. V. 3. 27.
- Xu J.-J., Fang X., Li C.-Y., Yang L., Chen X.-Y. General and specialized tyrosine metabolism pathways in plants // aBIOTECH. 2019. V. 1(2). P. 1–9.
- Schenck C. A., Maeda H. A. Tyrosine biosynthesis, metabolism, and catabolism in plants // Phytochemistry. 2018. V. 149. P. 82–102.
- Maher H. S. A.-M., Duraid K. A.-T. Effect of tyrosine and sulfur on growth, yield and antioxidant compounds in arugula leaves and seeds // Research on Crops. 2019. V. 20(1). P. 116–120.
- Ghasemi S., Khoshgoftarmanesh A. H., Hadadzadeh H., Jafari M. Synthesis of Iron-Amino Acid Chelates and Evaluation of Their Efficacy as Iron Source and Growth Stimulator for Tomato in Nutrient Solution Culture // J Plant Growth Regul. 2012. V. 31. P. 498–508.
- Hertrampf E., Olivares M. Iron amino acid chelates // Int J Vitam Nutr Res. 2004 V. 74(6). P. 435–443.
Дополнительные файлы
