Влияние качественного состава почв Астраханской области на рост и количество эфирных масел аира болотного

Коэффициенты накопления микроэлементов в горизонтах А почв зон Приобского плато варьируют: Си — от 10 до 40%, Mo — от 0 до 10; Mn — от 10 до 50; Zn — от 10 до 70; Со — от 10 до 40; B — от 10 до 70%. Коэффициенты накопления микроэлементов в горизонтах А почв зоны Бийско-Чумышской возвышенности варьируют: Си — от 10 до 80%; Мо — от 10 до 70; у Мп — от 10 до 40; у Zn — от 10 до 40; у Со — от 10 до 60; у В — от 10 до 20%.

Исходя из этих данных, можно отметить, что горизонты А по сравнению с материнскими породами в разной степени обогащаются микроэлементами, что связано с накоплением гумуса, илистой фракции, рН и климатом.

Рассмотрение данных о валовом содержании в почве меди на фоне стандартной группировки, содержащей 8 классов, показало, что обеспеченность почв края валовой медью средняя и высокая (5-8-й класс), валовым молибденом — низкая и средняя (3-5-й классы), валовым цинком — средняя и высокая (4-6-й классы), валовым кобальтом — средняя и высокая (4-7-й классы), валовым бором — высокая (> 6-го класса).

Выводы

1. Установлено, что микроэлементный состав почв Алтайского края больше, нежели чем от остальных факторов, зависит от содержания в материнской породе.

2. Показано, что под влиянием различных факторов содержание микроэлементов в горизонтах А почв увеличивается по сравнению с горизонтом С, которое варьирует от 10 до 80%.

3. Накопление микроэлементов в верхних горизонтах почвы по сравнению с материнскими породами сопряжено с накоплением гумуса и илистой фракции.

Библиографический список

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. — М., 1985. — 351 с.

2. Протасова Н.А. Редкие и рассеянные элементы в почвах Центрального Черноземья / Н.А. Протасова, А.П. Щербаков, М.Т. Копаева. — Воронеж, 1992. — 168 с.

3. Трофимов И.Т. Минералогический состав темно-каштановых и черноземных почв Алтая / И.Т. Трофимов // Вопросы химизации сельского хозяйства. — Барнаул, 1965. — С. 15-18.

+ + +

' " > А

Vf  i

УДК 663.88 И.Й. Абдул-Хафиз,

М.А. Егоров

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ПОЧВ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ НА РОСТ И КОЛИЧЕСТВО ЭФИРНЫХ МАСЕЛ АИРА БОЛОТНОГО

Ключевые слова: аир болотный, Aco- эфирные масла, почвы Астраханской rus calamus, лекарственные растения, области.

Введение

Аир болотный (Acorus Calamus L., Araceae) является многолетним растением, содержащим аромакомпоненты, распространенным в Центральной Азии, Индии и Гималаях. Хотя в Европе его ареалы распространения сильно сократились, он и сейчас является привычным растением для северных болотистых регионов с умеренным климатом. Аир произрастает в дикой природе по краям болот, на берегах рек и прудов. Растение имеет корневище и листья с приятным, слегка сладковатым запахом, что обусловлено содержанием эфирного масла. Сушеные корни давно используются в лекарственных препаратах как спазмолитическое, противоязвенное средство, при приготовлении вкусовых горьких настоек и закуски [9, 10]. Корень аира имеет давнюю историю медицинского применения. Он известен как народное средство лечения артрита, невралгии, диареи, диспепсии, выпадения волос и других нарушений. Растение упоминается во многих трудах великих учёных в классической медицине [2].

Препараты аира применяют в качестве ароматической горечи для улучшения аппетита и пищеварения, при болезнях почек, печени и желчного пузыря и как тонизирующее средство при угнетении центральной нервной системы. Эфирное масло корневищ аира употребляют для отдушки в парфюмерной и пищевой промышленности [1].

Исходя из хозяйственной важности растения Аир болотный настоящее исследование направлено определить оптимальное место для культивирования растений с лучшими характеристиками в целях экономии времени, затрат и усилий для последующего сбора растений и извлечения активных веществ и сохранения природных запасов. Кроме того, знания свойств почвы, в которой были найдены лучшие образцы растения, могут использоваться при определении благоприятной среды для организованного выращивания этого растения в сельском хозяйстве.

Материал и методы исследования

Acorus Calamus L. (Acoraceae) является многолетним растением с ароматическими мечевидными листьями и подземным ползучим корневищем, с освежающим ароматом корицы. Летучие масла, получаемые из его корней и корневища, имеют коричневато-желтый цвет и характерный запах корицы. Растения были собраны

с трех разных участков Астраханской области: I участок — в с. Килинчи Приволжского района и участки II и III — в с. Три Протока Приволжского района. Были собраны образцы, растущие на берегах реки Болды, которая протекает через эти села.

Образцы растений были доставлены в лабораторию, вымыты, после чего были проведены морфологические измерения с последующей сушкой. Растения сохранялись в хорошо проветриваемом месте. Почвенные образцы также были собраны с разных участков, высушены и подготовлены к физическому и химическому анализу. Анализ был проведен в агрохимической лаборатории Астраханского государственного университета [3].

Образцы растений (100 г) были подвергнуты гидродистилляции в течение 2 ч с использованием аппарата Clevenger для получения эфирного масла [6]. В настоящее время наиболее популярным методом извлечения является перегонка с водяным паром, при котором вода нагревается до получения пара, который несет в себе самые летучие химические вещества и ароматический материал. Затем пар, собранный в результате перегонки, охлаждается в конденсаторе. Эфирные масла обычно плавают на поверхности Hydrosol (компонент — дистиллированная вода). Извлеченные эфирные масла хранятся в чистом стеклянном флаконе в темном месте при температуре 4°С. Процент выхода изолированного эфирного масла был рассчитан относительно их сухого веса (V/W).

Записанные данные включают различные вегетативные параметры роста Аира: количество листьев, среднюю высоту растений (см), вес корневища (г), вес побегов (г), общий вес (г). Полученные данные были статистически проанализированы в соответствии с литературными данными [13 ].

Результаты и обсуждение

Результаты поиска показали, что все измеряемые морфологические характеристики растений были самыми высокими на участке III (с. Три Протока, Приволжского района) по сравнению с участками I и II (рис. 1). Полученные результаты были представлены как среднее число листьев растений, собранных на III участке и увеличились по сравнению с показателями растений участков I и II в эквиваленте 7,3 и 14,6% соответственно.

л

а

н v

s

<я а

<я

с

«

3

S и

S

н <я н v

U

V

СО

140 120 100 80 60 40 20 0

Количество листьев

Средная высота, см

Вес корневище, г

Вес побегов, г Общий вес, г

1 3,8 80,5 47,5 38,5 86

2 3,5 68,4 41,6 17,4 59

3 4,1 102,4 79,7 57,2 136,9

Рис. 1. Влияние вида почвы на вегетативные параметры растений аира болотного

в период 2008-2009 гг.

<я П и

<я

«

3 s а

s &

U

yt "ч s

Рис. 2. Влияние вида почвы на содержание эфирных масел в аире болотном в период 2008-2009 гг.

Также увеличился средний рост растений по сравнению с участками I и II в размере 21,4 и 33,2% соответственно. Вес корней увеличился на 40,4 и 47,8% по сравнению с участками I и II соответственно. Также увеличился вес побегов на 32,7 и 69,6% соответственно. Результаты перегонки эфирных масел от общей массы корней растения показали, что растения, собранные с третьего участка, содержат наибольшее количество эфирного масла по сравнению с I и II участками на 27,5 и 47,5% соответственно (рис. 2).

Результаты проведенного анализа почвы показал низкий уровень рН почвы, собранной с участка III (рН = 6,3) по сравнению с участками I и II, также было обнаружено, что на участке III была глинистая почва, а почва I и II участков — тяжелый суглинок (рис. 3).

Одним из факторов, косвенно затрагивающих рост растений, является средний показатель рН почвы, подробно изученный и представленный в литературных источниках, которые утверждают, что оптимальный средний рН контейнеров должен варьироваться в зависимости от вида

растений, но в основном наиболее благоприятный уровень рН составляет от 5,0 до 6,5 [8, 16]. РН играет важную роль в плане наличия питательных ионов. В производственных системах, где питательные вещества часто добавляются в формах удобрений, которые обычно поглощаются растениями, спектр подходящего рН может быть гораздо шире, чем указывается в исследовании [12].

Для глинистой почвы характерна высокоемкостная задержка влаги, которая удовлетворяет требованиям растений в воде, а также она содержит большое количество необходимых питательных веществ [12].

Исследование показало, что почва участка III содержала более высокую гигроскопическую влажность, как это отражает рисунок № 3, а также количество гумуса и органического вещества, чем почва участков I и II. Это доказывает, насколько сильно растения нуждаются в повышенной влажности, поскольку снижение влаги приводит к ухудшению вегетативного роста, а также к уменьшению содержания эфирного масла в растениях.

В этой связи исследователи указывает на то, что наличие органических веществ является одним из наиболее существенных факторов, приводящих к увеличению во-доудерживающей способности почвы [15]. Органические вещества действуют как губка, поэтому могут поглотить большое количество воды по отношению

к своему весу. Bunt утверждает, что органические вещества удерживающие влагу, повышают грануляции, сохраняют достаточно пор в почве для улучшения аэрации корня и дренажа, а также увеличивают способность катионного обмена [6]. Barber and Martin отмечают, что органические вещества в качестве источника микробной деятельности увеличивают доступ основных биогенных элементов в почвенную среду [5]. Кроме того, Schmilewski указывает, что органические вещества играют важную роль в химическом поведении некоторых металлов в почве за счет своей активности (fluvic и гуминовые кислоты), позволяя сохранить минеральные элементы в комплексе и хе-латных формах удобрений [12].

Кроме того, исследование показало более высокое содержание минеральных солей в почве III участка по сравнению с участками I и II и подтвердило выводы о том, что высокое содержание минеральных солей в почве приводит к увеличению и улучшению роста растений, а также способствует увеличению количества эфирных масел, получаемых из корня.

Улучшение свойств почвы увеличивает рост растения и его урожайность [11, 14]. Использование различных органических и неорганических веществ в оптимизации водоснабжения и обеспечении кислородом позволяет растению лучше поглощать питательные вещества для достаточного роста и развития [4].

8-f '

Я 6-''

Л И ВТ о с и

H и

3=

о и

и

5- '

4-. -

3--'

2- ' ' 1-0Н

pH

1, тяжелый суглинок Ш2, тяжелый суглинок 3, гл ина

Гигроскопическая влажность, %

Гумус, %

Сумма солей, %

1, тяжелый суглинок

7,01

3,22

3,75

0,17

2, тяжелый суглинок

6,56

4,91

1,36

0,36

3, глина

6,3

6,63

3,8

0,75

Рис. 3. Результаты анализа почвы районов, в которых были собраны растения аира болотного

Заключение

В рамках данного исследования мы рекомендуем собирать/выращивать растение Аир болотный на участках с глинистой почвой, хорошей дренажной системой и нейтральной или слабой кислотностью, а также с высоким содержанием гумуса и гигроскопической влаги. Наши рекомендации могут быть полезны для достижения высоких темпов роста и хорошей урожайности при выращивании данного вида растения с целью получения летучих эфирных масел. В связи с обнаружением потери ареалов распространения Аира болотного в природных зонах рекомендуются для населения и в биотехнологических целях агротехнические мероприятия для искусственного выращивания (культивирования) этого растения на рекомендуемых почвах.

Библиографический список

1. Полуденный Л.В. Эфирномасличные и лекарственные растения / Л.В. Полуденный, В.Ф. Сотник, Е Е. Хлапцев. — М.: Колос, 1979. — С. 198-199.

2. Махлаюк В.П. Лекарственные растения в народной медицине. — М.: Нива России, 1992. — С. 18-20.

3. Яковлева Л.В. Практикум по агрохимии / Л.В. Яковлева, А.А. Мухин, М.А. Горшкова. — Астрахань: Изд-кий дом «Астраханский университет», 2006. — 90 с.

4. Abo-Rezq H. Effect of Sand in Growing Media on Selected Plant Species / H. Abo-Rezq, M. Albaho and B. Thomas // European Journal of Scientific Research. — 2009. — Vol. 26. — № 4. — P. 618-623.

5. Barber D.E. The release of organic substances by cereal roots in soil / D.E. Barber and J.K. Martin // New Phyto-path., 76. — 1976. — P. 69-80.

6. Bunt A.C. Some physical and chemical characteristics of loam less pot-plant substrates and their relation to plant growth / A.C. Bunt // Acta Horticulturae, 37. — 1974. — P. 1954-1965.

7. Clevenger J.H. Apparatus for the determination of volatile oil / J.H. Clevenger // Journal of American Pharmaceutical Association, 17. - 1928. - P. 346.

8. Dewayne L.I. Growth Media for Container Grown Ornamental Plants / L.I. Dewayne, W.H. Richard and H.Y. Thomas // University of Florida, IFAS extension. — 2005.

9. Hanelt P. Mansfeld's Encyclopaedia of Agricultural and Horticultural Crops 5th vol., 1 st ed. / P. Hanelt. — Berlin, Springer, 2001. P. 2317-318.

10. Rost L.C.M. Biosystematic Investigations with Acorus L. (Araceae). 2. Communication. Essential Oil Contents / L.C.M. Rost // Proceedings of the Konin-klijke Nederlandse Academie van Weten-schappen, 82. — 1979. — P. 113-126.

11. Sabrah E.A. Optimizing physical properties of a sandy soil for higher productivity using town refuse composted with some agricultural wastes for use in a crop rotation / E.A. Sabrah, H.M. Abdel Magid, S.I. Abdel-Al and R.K. Robie // Agric. Wastes, 18. — 1995. — P. 73-79.

12. Schmilewski G.K. Aspects of the raw material peat-resources and availability / G.K. Schmilewski // Acta Horticulturae, 150. — 1983. — P. 601-610.

13. Snedecor G.W. Statistical Methods, 8th Ed. / G.W. Snedecor and W.G. Coch-ran. — Iowa State Univ.: Press, Iowa, USA, 1989.

14. Wong M.H. Comparison of refuse compost and activated sludge for growing vegetables / M.H. Wong, C.M. Mok and Chu // Agricultural Wastes 6. — 1983. — P. 65-76.

15. Yashie S. Effect of some organic materials on the physical properties of pot plant compost and the growth of chrysanthemum / S. Yashie and H. Watanbe / / Tech. Fac. Hort. Chiba, 14. — 1966. — P. 35-41. (Hort. Abst. 38: 3692).

16. Zdenko Rengel. Handbook of Soil Acidity. University of Western Australia Perth, Western Australia, Australia. Marcel Dekker, Inc. All Rights Reserved / Rengel Zdenko. — 2003. — P. 456-479.

+ + +