Научная статья на тему 'НАКОПЛЕНИЕ МЕДИ И МАРГАНЦА РАСТОРОПШЕЙ ПЯТНИСТОЙ И ПАЖИТНИКОМ СЕННЫМ ИЗ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ДОЗЫ ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ'

НАКОПЛЕНИЕ МЕДИ И МАРГАНЦА РАСТОРОПШЕЙ ПЯТНИСТОЙ И ПАЖИТНИКОМ СЕННЫМ ИЗ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ДОЗЫ ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТАЯ ПОЧВА / ПАЖИТНИК СЕННОЙ / РАСТОРОПША ПЯТНИСТАЯ / МЕДЬ / МАРГАНЕЦ / ХИМИЧЕСКИЙ СТРЕСС / SOD-PODZOLIC SOIL / COMMON FENUGREEK / MILK THISTLE / COOPER / MANGANESE / CHEMICAL STRESS

Аннотация научной статьи по Сельскохозяйственные науки, автор научной работы — Ефремова Марина Анатольевна, Пинаева Анна Сергеевна, Панькова Ульяна Игоревна

В настоящей работе изучено накопление пажитником сенным (Trigonella foenum-graecum L.) и расторопшей пятнистой (Silybum marianum L.) меди и марганца из слабокислой среднесуглинистой дерново-подзолистой почвы при увеличении дозы фосфорного удобрения в условиях вегетационного опыта. Схема опыта включала изменение дозы фосфоритной муки на фоне внесения аммиачной селитры и сульфата калия в почву. Эксперимент был поставлен в соответствии с общепринятыми агрохимическими методиками. Увеличение дозы фосфорного удобрения не привело к повышению урожайности лекарственных растений, более того, биомасса расторопши существенно снижалась при возрастании дозы удобрения. Причина этого явления химический стресс растений, связанный с избыточным количеством в почве марганца. Содержание Mn в дерново-подзолистой почве превышало установленные значения ПДК в 3 раза, его содержание в почве возрастало при увеличении дозы фосфоритной муки. Содержание марганца в пажитнике сенном находилось на уровне критической минимальной концентрации этого элемента в зрелых листьях растений. Содержание этого металла в расторопше и его коэффициенты накопления были в 2 раза больше, чем в пажитнике. По-видимому, пажитник сенной является более устойчивой к химическому стрессу культурой, чем расторопша пятнистая, при произрастании на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве. При общем дефиците меди в лекарственных растениях концентрация этого металла в пажитнике тесно коррелировала с его содержанием в почве. В вариантах с расторопшей эта связь не отмечена.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по Сельскохозяйственные науки , автор научной работы — Ефремова Марина Анатольевна, Пинаева Анна Сергеевна, Панькова Ульяна Игоревна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COPPER AND MANGANESE ACCUMULATION BY MILK THISTLE AND COMMON FENUGREEK FROM SOD-PODZOLIC SOIL WITH INCREASING DOSE OF PHOSPHATE FERTILISER

In the present work, the accumulation of copper and manganese from weakly acid medium loamy sod-podzolic soil by common fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) and milk thistle (Silybum marianum L.) was studied under increasing dosage of phosphorus fertiliser in the conditions of vegetation experiment. The experiment scheme included changes in the dose of phosphate meal against the background of ammonium nitrate and potassium sulfate application to the soil. The experiment was set in accordance with generally accepted agrochemical methods. Increasing the dose of phosphorus fertiliser did not lead to an increase in the yield of medicinal plants, moreover, thistle biomass significantly decreased with increasing fertiliser dose. The reason for this phenomenon is the chemical stress of plants associated with an excessive amount of manganese in the soil. Mn content in sod-podzolic soil exceeded the established MPC values 3 times, its content in soil increased with increasing dosage of phosphorite meal. Manganese content in common fenugreek was at the level of critical minimum concentration of this element in mature leaves of plants. Apparently, common fenugreek is more resistant to chemical stress than milk thistle when growing on sod-podzolic medium loamy soil. With a general deficiency of copper in medicinal plants, the concentration of this metal in fenugreek closely correlated with its content in the soil. In variants with thistle, this relationship was not observed.

Текст научной работы на тему «НАКОПЛЕНИЕ МЕДИ И МАРГАНЦА РАСТОРОПШЕЙ ПЯТНИСТОЙ И ПАЖИТНИКОМ СЕННЫМ ИЗ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ДОЗЫ ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ»

Научная статья/Original article

УДК 631.416.8 Код ВАК 4.1.3

DOI: 10.24411/2078-1318-2024-4-18-28

НАКОПЛЕНИЕ МЕДИ И МАРГАНЦА РАСТОРОПШЕЙ ПЯТНИСТОЙ И ПАЖИТНИКОМ СЕННЫМ ИЗ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ДОЗЫ ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ

М.А. Ефремова , A.C. Пинаева И , У.И. Панькова

Санкт-Петербургский государственный аграрный университет И [email protected]

Реферат. В настоящей работе изучено накопление пажитником сенным (Trigone Па foenum-graecum L.) и расторопшей пятнистой (Silybum mariamim L.) меди и марганца из слабокислой среднесуглинистой дерново-подзолистой почвы при увеличении дозы фосфорного удобрения в условиях вегетационного опыта. Схема опыта включала изменение дозы фосфоритной муки на фоне внесения аммиачной селитры и сульфата калия в почву. Эксперимент был поставлен в соответствии с общепринятыми агрохимическими методиками. Увеличение дозы фосфорного удобрения не привело к повышению урожайности лекарственных растений, более того, биомасса расторопши существенно снижалась при возрастании дозы удобрения. Причина этого явления - химический стресс растений, связанный с избыточным количеством в почве марганца. Содержание Мп в дерново-подзолистой почве превышало установленные значения ПДК в 3 раза, его содержание в почве возрастало при увеличении дозы фосфоритной муки. Содержание марганца в пажитнике сенном находилось на уровне критической минимальной концентрации этого элемента в зрелых листьях растений. Содержание этого металла в расторопше и его коэффициенты накопления были в 2 раза больше, чем в пажитнике. По-видимому, пажитник сенной является более устойчивой к химическому стрессу культурой, чем расторопша пятнистая, при произрастании на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве. При общем дефиците меди в лекарственных растениях концентрация этого металла в пажитнике тесно коррелировала с его содержанием в почве. В вариантах с расторопшей эта связь не отмечена.

Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, пажитник сенной, расторопша пятнистая, медь, марганец, химический стресс

Для цитирования: Ефремова М.А., Пинаева A.C., Панькова У.И. Накопление меди и марганца расторопшей пятнистой и пажитником сенным из дерново-подзолистой почвы при увеличении дозы фосфорного удобрения // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2024. - № 4 (78). - С. 18-28. - DOI: 10.24411/2078-1318-2024-4-1828.

© Ефремова М.А., Пинаева A.C., Панькова У.И., 2024

COPPER AND MANGANESE ACCUMULATION BY MILK THISTLE AND COMMON FENUGREEK FROM SOD-PODZOLIC SOIL WITH INCREASING DOSE

OF PHOSPHATE FERTILISER

M.A. Efremova , A.S. Pinaeva 0, ILL Pankova

1 Saint-Petersburg State Agrarian University И [email protected]

Abstract. In the present work, the accumulation of copper and manganese from weakly acid medium loamy sod-podzolic soil by common fenugreek (Trigonella foenum-graecam L.) and milk thistle (;Silybum marianum L.) was studied under increasing dosage of phosphorus fertiliser in the conditions of vegetation experiment. The experiment scheme included changes in the dose of phosphate meal against the background of ammonium nitrate and potassium sulfate application to the soil. The experiment was set in accordance with generally accepted agrochemical methods. Increasing the dose of phosphorus fertiliser did not lead to an increase in the yield of medicinal plants, moreover, thistle biomass significantly decreased with increasing fertiliser dose. The reason for this phenomenon is the chemical stress of plants associated with an excessive amount of manganese in the soil. Mn content in sod-podzolic soil exceeded the established MPC values 3 times, its content in soil increased with increasing dosage of phosphorite meal. Manganese content in common fenugreek was at the level of critical minimum concentration of this element in mature leaves of plants. Apparently, common fenugreek is more resistant to chemical stress than milk thistle when growing on sod-podzolic medium loamy soil. With a general deficiency of copper in medicinal plants, the concentration of this metal in fenugreek closely correlated with its content in the soil. In variants with thistle, this relationship was not observed.

Keywords: sod-podzolic soil, common fenugreek, milk thistle, cooper, manganese, chemical stress

For citation: Efremova M.A., Pinaeva A.S., Pankova U.I. (2024), "Copper and manganese accumulation by milk thistle and common fenugreek from sod-podzolic soil with increasing dose of phosphate fertilizer", Izvestya of Saint-Petersburg State Agrarian University, vol. 4 , no 78, pp. 1828. (InRuss.), DOI: 10.24411/2078-1318-2024-4-18-28.

Введение. В современной агрономии большое внимание уделяется выращиванию лекарственных растений [1-3]. Разработка методов их выращивания способствует предотвращению полного уничтожения популяций лекарственных растений в местах их естественного произрастания.

Широко известны лекарственные свойства расторопши пятнистой (Silybum marianum L.) семейства Астровые (Asteraceae). Препараты, приготовленные на её основе, обладают антиоксидантным, противовоспалительным, противоаллергическим и другими эффектами. Возделывают расторопшу пятнистую в основном для получения плодов, но лечебными свойствами обладают все её части. В земледелии Российской Федерации расторопша пятнистая используется недавно, поэтому общей технологии выращивания культуры пока не выработано, однако значительное количество исследований показывают высокую адаптивность культуры к агроклиматическим условиям различных природных зон, а также зависимость урожайности расторопши и качества её продукции от дозы минеральных и органических удобрений [4-7]. В научных работах акцентируется необходимость использования микроэлементов при выращивании лекарственной культуры [2]. Наиболее ценными биологически активными веществами в составе расторопши являются флаволигнаны (силимарин), витамины А, В, D, Е, F, К и ряд других органических веществ [8-10].

С целью получения семян расторопшу пятнистую можно выращивать в районах, где безморозный период составляет не менее 150 суток. В Ленинградской области на этот период приходится от 90 до 125 дней. Значительной холодостойкостью обладает другое лекарственное растение, которое больше известно в земледелии как пряно-ароматическая культура, - пажитник сенной (Trigonella foenum-graecum L.), представитель семейства Бобовые (Fabäceae, или Leguminösae). В Нечерноземной зоне России пажитник выращивается повсеместно, хотя в природе произрастает на Кавказе, в горных районах Турции, Ирака, Ирана и Средней Азии. Период его вегетации - 100-108 суток. В кулинарии для изготовления пряности заготавливают семена и верхушки соцветий пажитника сенного.

Пажитник сенной, в отличие от расторопши пятнистой, не входит в Государственную фармакопею Российской Федерации, и официальной медициной не используется. Однако он представлен в фармакопее и традиционной медицине других стран (китайской, индийской, западноевропейской) [11-13]. Как лекарственное растение пажитник обладает широким спектром действия: оказывает общеукрепляющее, противовоспалительное, спазмолитическое действие, обладает антисклеротическим эффектом.

Повышение содержания биологически активных веществ в лекарственных растениях является главной целью их возделывания в агробиоценозе, однако для получения высокого урожая лекарственных трав необходима адаптированная к их физиологическим потребностям технология выращивания [1,4, 14]. Биохимический состав растений зависит не только от их генетических свойств, но и от достаточного и сбалансированного поступления необходимых для жизнедеятельности макро- и микроэлементов питания, и от свойств почвы и природно-климатических условий, к которым вынуждена приспосабливаться лекарственная культура в выделенном ей человеком местообитании.

Химический состав пажитника сенного достаточно подробно изучен. Известно, что в 100 г этого растения содержится 186% железа, 56% меди и 61% марганца от суточной их нормы в рационе человека [11]. Плоды расторопши пятнистой также характеризуются высоким содержанием микроэлементов [4, 8]. Очевидно, что при обеспечении сбалансированного минерального питания расторопши и пажитника в искусственных условиях произрастания необходимо следить за величиной пула микроэлементов в почве и их доступностью для растений.

Целью исследований явилось изучение накопления пажитником сенным (Trigonella foenum-graecum L.) и расторопшей пятнистой (Silybum marianum L.) меди и марганца из дерново-подзолистой почвы при увеличении дозы фосфорного удобрения.

Материалы, методы и объекты исследования. Пажитник и расторопша выращивались в пластиковых сосудах, вмещающих 5 кг почвы, в вегетационном домике. Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва характеризовалась невысоким содержанием органического вещества (С0рг = 1,38%), слабокислой реакцией среды (рНка 5,4), высокой степенью насыщенности почв основаниями (91%), повышенным содержанием подвижных форм калия (150 мг КгО/кг почвы) и фосфора (150 мг Р2О5/КГ почвы). Содержание меди и марганца в почве до внесения удобрений составляло 10,5 мг/кг, 5494,5 мг/кг, соответственно.

Схема опыта включала 7 вариантов: 1) контроль; 2) NojsKojo- фон; 3) фон + Ро,о25; 4) фон + Ро,05; 5) фон + Родо; 6) фон + Р0Д25; 7) фон + Po,is (дозы удобрений приведены в граммах действующего вещества на 1 кг почвы). Таким образом, доза фосфора по вариантам увеличивалась в 6 раз, при этом её максимальное значение, а также дозы азотного и калийного удобрений оставались на уровне величины, рекомендованной для внесения под зерновые культуры в вегетационном опыте [15]. Опыт был поставлен в трехкратной повторности. Используемые удобрения: аммиачная селитра (33% N), сульфат калия (50% КгО), фосфоритная мука (30% Р2О5). Применение фосфоритной муки стало возможным в связи со слабокислой реакцией почвы. Аммиачная селитра содержала в своем составе медь (0,15%) и марганец (0,16%), в связи с этим микроэлементы были внесены в почву всех сосудов одновременно с макроудобрениями при подготовке опыта к посеву лекарственных трав. Посев

трав проводился непророщеиными семенами по 30 штук в каждый вегетационный сосуд. После того как растения достигли высоты 5-8 см провели прореживание посевов, оставив в сосудах по 20 растений. Пажитник и расторопшу выращивали в вегетационном домике в течение 2 месяцев, в этот период полив растений проводился до 70% от полной полевой влагоемкости почвы. Травы были убраны до начала репродуктивной фазы развития.

После высушивания растений было определено содержание в них микроэлементов (меди и марганца), содержание в почве кислоторастворимых форм этих элементов, а также подвижного фосфора.

Агрохимические показатели почв определялись по методикам ГОСТ. При анализе содержания подвижной формы фосфора в почве использовали метод Труога-Мейера. Для определения содержания кислоторастворимых форм меди и марганца в почве металлы экстрагировались из почвы 5 М азотной кислотой (соотношение почва-кислота - 1:4) при трехчасовом кипячении. Для подготовки растений к химическому анализу использовали метод мокрого озоления, сжигания растительного материала в смеси концентрированных кислот (соотношение азотной и хлорной кислот 5:1). Содержание микроэлементов в почве и растениях определялось атомно-абсорбционным методом. Статистическая обработка результатов эксперимента проводилась методами дисперсионного и корреляционного анализов.

Результаты исследования. Применение фосфоритной муки привело к возрастанию содержания подвижного фосфора в почве под пажитником и расторопшей (рисунок 1), что указывает на растворимость фосфоритной муки в слабокислой дерново-подзолистой почве. Доза удобрения и концентрация подвижного фосфора связаны прямолинейной регрессионной зависимостью с высокими коэффициентами корреляции: 0,923 (пажитник); 0,865 (расторопша).

В этих условиях пажитник сенной не проявил чувствительности к увеличению дозы фосфоритной муки в дерново-подзолистой почве (рисунок 2). Статистическая обработка показала отсутствие существенных различий по массе этой культуры в разных вариантах опыта (НСРоз = 2,72 г/сосуд).

250

200

О

CN Рн

а.

о *©•

о

о -©<

«

3 и

я Ч о С

150

100

50

R2 = 0,7838 Е Пажитник

R2 = 0,7644 □ Расторопша

КонтрольNK - фон фон+Р 1 фон+Р2 фон+РЗ фон+Р4 фон+Р5

Рисунок 1. Зависимость содержания подвижного фосфора в дерново-подзолистой почве от дозы

фосфорного удобрения

Figure 1. Dependence of mobile phosphorus content in sod-podzolic soil on the dose of phosphorus

fertiliser

Масса расторопши достоверно возросла при внесении аммиачной селитры и сульфата калия по отношению к контролю (НСР05 = 3,51 г/сосуд). На рисунке 2 заметно снижение массы этого растения при увеличении дозы фосфоритной муки. Статистическая обработка подтвердила существенное уменьшение массы расторопши при увеличении содержания фосфора в почве по отношению к фоновому варианту - фон). Несмотря на угнетающее действие фосфоритной муки, масса расторопши оставалась выше, чем в контрольном варианте, где минеральные удобрения не применялись.

30

s

8 25 о

"Е;

_г 20

s

X <и

H ц

сЗ о.

ed О

3 5

15

10

y = -28,7x + 23

R2 = 0,749

.....■

0

.......Д......A.......

è

y = -3,77x + 9,19

R2 = 0,234

0 0,05 ОД 0,15 0,2

Доза удобрения, г Р205/кг почвы

а пажитник

■ расторопша

А пажитник -

контроль □ расторопша ■ контроль

о

Рисунок. 2. Зависимость воздушно-сухой массы растений от дозы фосфорного удобрения Figure 2. Dependence of the air-dry mass of plants on the dose of phosphorus fertilizer

Внесение меди и марганца в почву в составе аммиачной селитры практически не изменило содержание кислоторастворимой формы этих элементов в почве по отношению к контрольному варианту (таблицы 1, 2), т. е. аммиачная селитра не оказала влияния на потенциальные запасы микроэлементов в дерново-подзолистой почве.

Следует отметить, что содержание марганца в почве всех вариантов опыта было более чем в три раза выше установленной предельно допустимой концентрации элемента (ГН 2.1.72041-06). Концентрация марганца в почве возрастала при увеличении дозы фосфоритной муки, что указывает на значительное содержание этой примеси в удобрении.

Концентрация меди в почве была значительно ниже ориентировочно допустимого содержания этого химического элемента (ГН 2.1.7.2511-09) и не зависела от дозы фосфорного удобрения.

Таблица 1. Содержание Си в дерново-подзолистой почве и лекарственных растениях Table 1. Cu content in sod-podzolic soil and medicinal plant

Варианты Почва, мг/кг Растения, мг/кг кн

Пажитник Растороп ша Пажитник Растороп ша Пажитник Растороп ша

Контроль 9,4 11,6 2,87 2,54 0,30 0,22

NK-фон 10,7 12,3 2,87 4,78 0,27 0,39

NK+pi 10,5 13,0 2,55 5,01 0,24 0,38

nk+p2 9,0 11,1 2,82 4,38 0,31 0,39

NK+Рз 10,6 9,2 2,51 3,42 0,24 0,37

Продолжение таблицы 1

nk+p4 8,3 9,2 2,59 3,67 0,31 0,40

nk+p5 13,1 9,0 5,39 6,49 0,41 0,72

Хср±о 10,2±1,6 10,8±1,6 3,09±1,03 4,33±1,28 0,30±0,06 0,41±0,15

Хер ± о - среднее значение ± стандартное отклонение.

Таблица 2. Содержание Мп в дерново-подзолистой почве и лекарственных растениях Table 2. Mn content in sod-podzolic soil and medicinal plant

Варианты Почва, мг/кг Растения, мг/кг КН*, п-10"3

пажитник расторопша пажитник расторопша пажитник расторопша

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Контроль 5116 5873 12,7 30,5 2,2 6,0

NK-фон 4691 4691 13,3 29,4 2,8 6,3

NK+pi 4796 4796 8,3 25,6 1,7 5,3

nk+p2 4962 4962 19,1 19,9 3,9 4,0

NK+Рз 5828 5828 14,1 26,8 2,4 4,6

nk+p4 5532 5532 - 27,9 - 5Д

nk+p5 6018 6018 12,6 27,8 2Д 4,6

Xcp±o 5278±519 5386±557 13,4±3,5 26,8±3,5 2,2±0,8 5,1±0,8

ICH - коэффициент накопления элемента в растениях.

Между содержанием меди в пажитнике и расторопше достоверные различия не найдены. Средние по вариантам концентрации меди в растениях сопоставимы и близки к критическому уровню дефицита этого элемента в вегетативных частях растений [16]. При недостатке меди снижается активность ферментов, участвующих в процессах фотосинтеза и дыхания. У растений семейства Бобовые подавляется фиксация азота. Можно было бы предположить, что низкое содержание меди в растениях является тем фактором, который, находясь в минимуме, ограничивал увеличение массы зеленых частей растений, однако сколько-нибудь значимой корреляционной связи между массой растений и содержанием Си в растениях пажитника и расторопши не обнаружено. Коэффициенты корреляции равны 0,258 и 0,083 соответственно.

В вариантах с внесением минеральных удобрений содержание Си в вегетативной массе пажитника и расторопши находилось на уровне контроля, кроме последнего варианта с максимальной дозой фосфоритной муки, где содержание меди в пажитнике существенно увеличилось (таблица 1). В целом корреляционная связь между дозой фосфорного удобрения и концентрацией меди в пажитнике и расторопше несущественная (таблица 3).

Концентрация этого микроэлемента в пажитнике прямолинейно зависела от его содержания в почве, причем корреляционная связь существенна на уровне вероятности 0,95 при п = 5 [17]. Таким образом, можно отметить высокую чувствительность пажитника к содержанию в почве меди в условиях её недостаточного содержания в растительных тканях и среднего содержания в почве. Концентрация микроэлемента в расторопше не зависела от его содержания в почве. Место происхождения расторопши пятнистой - Средиземноморье [9], то есть в естественных условиях расторопша пятнистая произрастает на коричневых почвах с нейтральной и слабощелочной реакцией среды, которая ограничивает подвижность многих металлов (в том числе меди) в системе почва-растение. По-видимому, расторопша генетически приспособлена к невысокому эффективному запасу меди в почве.

Таблица 3. Коэффициенты корреляции между содержанием микроэлементов в растениях

и показателями системы почва-растение Table 3. Correlation coefficients between the content of microelements in plants and indicators of the soil-plant system

Варианты Пажитник Расторопша

Си

Масса растений 0,016 0,404

Доза фосфорного удобрения 0,553 0,114

Подвижный фосфор в почве 0,562 0,443

Содержание микроэлемента в почве 0,792 -0,049

Мп

Масса растений 0,193 -0,308

Доза фосфорного удобрения 0,088 0,169

Подвижный фосфор в почве -0,042 -0,015

Содержание микроэлемента в почве 0,011 0,153

* коэффициент корреляции в этом случае рассчитан без учета контрольного варианта.

Согласно литературным данным [16], критическая минимальная концентрация марганца в зрелых листьях варьирует от 10 до 20 мг/кг сухой массы листьев. Содержание марганца в вегетативной массе пажитника, произрастающего на почве, обогащенной этим металлом, составило в среднем 13,4±3,5 мг/кг, что соответствует диапазону критического минимума и демонстрирует высокую устойчивость растения к загрязнению почвы этим химическим элементом.

Среднее по опыту значение концентрации марганца в расторопше было в 2 раза выше, чем в пажитнике (таблица 2) и несколько выше критического минимума. Согласно литературным данным [18], содержание Мп в семенах расторопши, произрастающей в Астраханской области, составляло 6,3 мг/кг. В вегетативной массе расторопши, выращенной в условиях нашего эксперимента, оно было в 4 раза больше, что позволяет предположить влияние загрязнения дерново-подзолистой почвы марганцем на состояние растений. Упомянутое выше снижение биомассы расторопши при применении фосфоритной муки может быть откликом растения на возрастающую токсичность почвы в связи с увеличением содержания в ней марганца.

Таким образом, пажитник сенной и расторопша пятнистая росли на дерново-подзолистой почве в стрессовых условиях химического загрязнения.

Коэффициенты накопления (КН) марганца в растениях, рассчитанные как отношение содержания элемента в сухой массе растений к его содержанию в почве (кислоторастворимая форма), были значительно ниже, чем КН меди: в опыте с пажитником - в 136 раз, в опыте с расторопшей - в 80 раз.

Сравнительный анализ показал отсутствие существенных различий между расторопшей и пажитником по величине коэффициента накопления Си. Коэффициенты накопления Мп в вегетативной массе пажитника сенного в среднем были в 2 раза ниже, чем в расторопше пятнистой, т. е. пажитник сенной показал большую резистентность к химическому загрязнению почвы.

Выводы. Пажитник сенной и расторопша пятнистая произрастали в условиях химического стресса: содержание марганца в дерново-подзолистой почве превышало установленные значения ПДК в 3 раза. Установлено, что применяемая в опыте фосфоритная

мука также содержала марганец в качестве примеси. В сложившейся обстановке увеличение дозы фосфорного удобрения не привело к повышению урожайности лекарственных растений, более того, биомасса расторопши существенно снижалась при возрастании дозы удобрения.

Содержание марганца в пажитнике сенном находилось на уровне критической минимальной концентрации этого элемента в зрелых листьях растений. Содержание марганца в расторопше и его коэффициенты накопления были в 2 раза больше, чем в пажитнике. Принимая во внимание все обстоятельства, можно утверждать, что пажитник сенной при выращивании на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве является более устойчивой культурой к химическому стрессу, чем расторопша пятнистая.

При общем дефиците меди в лекарственных растениях концентрация этого металла в пажитнике тесно коррелировала с его содержанием в почве, в вариантах с расторопшей эта связь не отмечена.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ахмедов, Э.Т. Технология выращивания лекарственных растений в специализированном лесном хозяйстве // Life Sciences and Agriculture. - 2020. - № 3-2. -С. 1-6.-DOI: 10.24411/2181-0761/2020-10125.

2. Сетин, B.H. Влияние регуляторов роста и микроудобрений на урожайность расторопши пятнистой в условиях Среднего Поволжья / В. Н. Сетин, А. Н. Загорянский, Е. X. Нечаева // Высокие технологии и инновации в науке. - 2020. - С. 81-85.

3. Тимошкин, О.А. Интродукция расторопши пятнистой (Silybum marianum) в условиях Средневолжского Региона / О. А. Тимошкин, Т. Я. Прахова // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2023. - № 3. - С. 261-264. - DOI: 10.55186/25876740_2023_66_3_261.

4. Кшникаткин, С.А. Экологически безопасная технология возделывания расторопши пятнистой / С. А. Кшникаткин, П. Г. Аленин, И. А. Воронова и др. // Нива Поволжья. -2021.-№3 (60).-С. 60-66.

5. Николайченко, Н.В. Влияние режима питания, стимуляторов роста и средств защиты на продуктивность расторопши пятнистой в степной зоне Поволжья / Н. В. Николайченко, Н. И. Стрижков, С. Н. Стрижков и др. // Аграрный научный журнал. - 2023. - № 5. - С. 24-32. DOI: https://doi.org/10.28983/asj.y2023i5pp24-32.

6. Geneva, М. Effect of soil fertilizer, foliar fertilizer, and growth regulator application on milk thistle development, seed yield, and silymarin content / M. Geneva, G. Zehirov, I. Stancheva [et al.] // Communications in soil science and plant analysis. - 2007. - Vol. 39, no. 1-2. -C. 17-24.-DOI: 10.1080/00103620701758873.

7. Georgiev, G. Regulation of milk thistle (Silybum marianum L.) growth, seed yield and silymarin content with fertilization and thidiazuron application / G. Georgiev // European Journal of Plant Science and Biotechnology. - 2008. - Vol. 2, no. 1. - Pp. 94-98.

8. Балаева, Ш.А. Определение водорастворимых витаминов в плодах расторопши пятнистой, произрастающей в естественных условиях в Республике Дагестан / Ш. А. Балаева, А. Ш. Рамазанов // Химия растительного сырья. - 2023. - № 3. - С. 229236. - DOI: 10.14258/jcprm.20230311868.

9. Haban, М. Production and quality of Milk thistle (Silybum marianum/L./P. Gaertn.) cultivated in cultural conditions of warm agri-climatic microregion / M. Haban, P. Otepka // Research Journal of Agricultural Science. - 2007. - Vol. 39, no. 1. - Pp. 89-92.

10. Papadimou, S.G. Dual role of the hyperaccumulator Silybum marianum (L.) Gaertn. in circular economy: Production of silymarin, a valuable secondary metabolite, and remediation of heavy metal contaminated soils / S. G. Papadimou, E. E. Golia, N. Barbayiannis [et al.] // Sustainable Chemistry and Pharmacy. - 2024. - Vol. 38. - P. 101. - DOI: https://doi.Org/10.1016/j.scp.2024.101454.

11. Кущ, Т.А. Биологические особенности и химический состав пажитника сенного (Trigonella foenum-graeguml) / Т. А. Кущ, 3. М. Хасанова, Л. А. Хасанова // Вестник Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы. - 2019. - № 1 (49). - С. 48-52.

12. Syed, Q.A. Nutritional and therapeutic properties of fenugreek (Trigonella foenum-graecum): a review / Q. A. Syed, Z. Rashid, M. H. Ahmad [et al.] // International Journal of Food Properties. - 2020. - Vol. 23, no. 1. - Pp. 1777-1779. - DOI: 10.1080/10942912.2020.1825482.

13. Visuvanathan, T. Revisiting Trigonella foenum-graecum L.: pharmacology and therapeutic potentialities / T. Visuvanathan, L. T. L. Than, J. Stanslas [et al.]// Plants. - 2022. - Vol. 11, no. 11.-P. 1450.-DOI: 10.3390/plantsl 1111450.

14. Босак, B.H. Влияние минеральных удобрений на накопление нитратов и урожайность пряно-ароматических и зеленных культур / В. Н. Босак, Т. В. Сачив ко, М. П. Акулич // Овощеводство. - 2022. - Т. 27. - С. 18-24.

15. Царенко, В.П. Полевые и вегетационные исследования по агрохимии и фитофизиологии. - СПб.: Лань, 2023. - 192 с.

16. Битюцкий, Н.П. Минеральное питание растений. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2014.-540 с.

17. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - 6-е изд. стереотип. -М.: Альянс, 2011. - 352 с.

18. Рыбашлыкова, Л.П. Макро-и микроэлементы в лекарственных растениях, культивируемых в Астраханской области / Л. П. Рыбашлыкова // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2017. - Т. 20, № 5. - С. 3335.

REFERENCES

1. Ahmedov, Е.Т. (2020), 'Technology of growing medicinal plants in specialized forestry', Life Sciences and Agriculture, no. 3-2, pp. 1-6. (In Russ.). DOI: 10.24411/2181-0761/202010125.

2. Setin, V.N., Zagoryanskij, A.N., Nechaeva, E.H. (2020), ' The influence of growth regulators and microfertilizers on the yield of milk thistle in the conditions of the Middle Volga region', Vysokie tekhnologii i innovacii v nauke, pp. 81-85. (In Russ.).

3. Timoshkin, O.A., Prahova, T.Ya. (2023), 'Introduction of milk thistle (Silybum marianum) in the conditions of the Middle Volga Region', Mezhdunarodnyj sel'skohozyajstvennyj zhurnal, no 3, pp. 261-264. (In Russ.). DOI: 10.55186/25876740 2023 66 3 261.

4. Kshnikatkin, S.A., Alenin, P.G., Voronova, I. A. (2021), 'Environmentally friendly technology for cultivating milk thistle', Niva Povolzh'ya, no. 3 (60), pp. 60-66. (In Russ.).

5. Nikolajchenko, N.V., Strizhkov, N.I., Strizhkov, S.N. (2023), 'The influence of nutrition, growth stimulants and protective agents on the productivity of milk thistle in the steppe zone of the Volga region', Agrarnyj nauchnyj zhurnal no. 5, pp. 24-32. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.28983/asj.y2023i5pp24-32.

6. Geneva, M., Zehirov, G., Stancheva, I. (2007), 'Effect of soil fertilizer, foliar fertilizer, and growth regulator application on milk thistle development, seed yield, and silymarin content', Communications in soil science and plant analysis, vol. 39, no. 1-2, pp. 17-24. DOI: 10.1080/00103620701758873.

7. Georgiev, G. (2008), 'Regulation of milk thistle (Silybum marianum L.) growth, seed yield and silymarin content with fertilization and thidiazuron application', European Journal of Plant Science and Biotechnology, vol. 2, no. 1, pp. 94-98.

8. Balaeva, Sh.A., Ramazanov, Sh.A. (2023), 'Determination of water-soluble vitamins in the fruits of milk thistle growing naturally in the Republic of Dagestan', Himiya rastitel'nogo syr'ya, no. 3, pp. 229-236. (In Russ.). DOI: 10.14258/jcprm.20230311868.

9. Haban, M., Otepka, R. (2007), 'Production and quality of Milk thistle (Silybum marianum/L./P. Gaertn.) cultivated in cultural conditions of warm agri-climatic microregion', Research Journal of Agricultural Science, vol. 39, no. 1, pp. 89-92.

10. Papadimou, S.G., Golia, E.E., Barbayiannis, N. (2024), 'Dual role of the hyperaccumulator Silybum marianum (L.) Gaertn. in circular economy: Production of silymarin, a valuable secondary metabolite, and remediation of heavy metal contaminated soils', Sustainable Chemistry and Pharmacy, vol. 38, pp. 101. DOI: https://doi.Org/10.1016/j.scp.2024.101454.

11. Kushch, T.A., Hasanova, Z.M., Hasanova, L.A. (2019), 'Biological features and chemical composition of fenugreek (Trigonella foenum-graeguml.)', Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im. M. Akmully, no. 1 (49), pp. 48-52. (In Russ.).

12. Syed, Q.A. Rashid Z., Ahmad M.H. (2020), 'Nutritional and therapeutic properties of fenugreek (Trigonella foenum-graecum): a review', International Journal of Food Properties, vol. 23, no. 1, pp. 1777-1791. DOI: 10.1080/10942912.2020.1825482.

13. Visuvanathan, Т., Than, L.T.L., Stanslas, J. (2022), 'Revisiting Trigonella foenum-graecum L.: pharmacology and therapeutic potentialities', Plants, vol. 11, no. 11, p. 1450. DOI: 10.3390/plantsll 111450.

14. Bosak, V.N., Sachivko, T.V., Akulich, M.P. (2022), 'The influence of mineral fertilizers on the accumulation of nitrates and the yield of aromatic and green crops', Ovoshchevodstvo, no 27, pp. 18-24. (In Russ.).

15. Tsarenko, V.P. (2023), 'Field and vegetation research in agrochemistry and phytophysiology', St.-Petersburg: Lan, 192 p.

16. Bityuckij, N.P.(2014), 'Mineral nutrition of plants', St.-Petersburg: Izd-vo S.-Peterb. un-ta, 540 p.

17. Dospekhov, B.A. (2011), 'Methodology of field experience (with the basics of statistical processing of research results)', 6th ed., stereotype. Moscow. Ш Alyans, 352 p.

18. Rybashlykova, L.P. (2017), 'Macro- and microelements in medicinal plants cultivated in the Astrakhan region', Voprosy biologicheskoj, medicinskoj ifarmacevticheskoj himii, vol. 20, no. 5, pp. 33-35.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Марина Анатольевна Ефремова, кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры почвоведения и агрохимии JI.H. Александровой, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», г. Пушкин, г. Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.org/0000-0003-1428-2750; SPIN-код: 5018-1583; Author Ш: 89623; Scopus author ID: 6603265696; e-mail: marina_efremova@mail .ru.

Анна Сергеевна Пинаева, научный сотрудник лаборатории Экологического контроля объектов окружающей среды, соискатель кафедры почвоведения и агрохимии им. JI.H. Александровой, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», г. Пушкин, г. Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.org/0000-0001-6421-1999, SPIN-код: 72301429; Scopus author Ш: 57221461546; Researcher Ш: AGA-8652-2022; e-mail: [email protected].

Панькова Ульяна Игоревна, магистрант кафедры почвоведения и агрохимии им. JI.H. Александровой, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», г. Пушкин, г. Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.org/0009-0005-0038-9612; e-mail: u. i. pankova@y andex. ru.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Marina A. Efremova, Cand. Sei. (Biol.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Soil Science and Agrochemistry, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Saint- Petersburg State Agrarian University"; https://orcid.org/0000-0003-1428-2750, SPIN-code: 5018-1583, Author ID: 89623, Scopus author ID: 6603265696; e-mail: [email protected].

Anna S. Pinaeva, junior researcher, postgraduate student of the Department of Soil Science and Agrochemistry, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Saint-Petersburg State Agrarian University"; https://orcid.org/0000-0001-6421-1999, SPIN-code: 72301429, Scopus author ID: 57221461546, Researcher ID: AGA-8652-2022; e-mail: [email protected].

Ulyana I. Pankova, Master's student of Soil Science and Agrochemistry Department named after L.N. Alexandrova, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Saint-Petersburg State Agrarian University"; https://orcid.org/0009-0005-0038-9612; e-mail: u. i. pankova@y andex. ru.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении и анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов The authors declare no conflict of interest

Поступила в редакцию / Received 03.10.2024 Поступила после рецензирования / Revised 30.10.2024 Принята к публикации / Accepted 15.11.2024

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.