ЭКОЛОГИЯ (ПО ОТРАСЛЯМ)
DOI - 10.32743/UniChem.2023.112.10.16019
ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ (NPK) РАЗНЫХ ПРОПОРЦИЙ НА БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ Silybum marianum (L.) Gaertn
Абдуазимова Дилдора Шарифжон кизи
мл. науч. сотр.,
лаборатория растительных цитопротекторов, Институт биоорганической химии АНРУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: abduazimovadildora12@gmail.com
Арипов Тахир Фатихович
академик, зав. лаб. растительных цитопротекторов, Институт биоорганической химии АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент
Гайибова Сабина Наримановна
PhD, ст. науч. сотр., лаборатория растительных цитопротекторов, Институт биоорганической химии АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: gayibova. sabina@gmail.com
Гайибов Улугбек Гаппарджанович
PhD, ст. науч. сотр., лаборатория растительных цитопротекторов, Институт биоорганической химии АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: gayibov. ulugbek@gmail.com
Махмудов Азизбек Валижонович
PhD, ст. науч. сотр., лаборатория Популяционная биология и экология растений
Института Ботаники АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: azizbek. mahmudov@inbox. ru
COMPLEX MINERAL FERTILIZERS (NPK) INFLUENCE OF DIFFERENT PROPORTIONS ON THE BIOMORPHOLOGICAL FEATURES OF Silybum marianum (L.) Gaertn
Dildora Abduazimova
Junior researcher,
Institute of Bioorganic Chemistry, Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Takhir Aripov
Academician,
Institute of Bioorganic Chemistry, Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Sabina Gayibova
PhD, Senior researcher, Institute of Bioorganic Chemistry, Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ (NPK) РАЗНЫХ ПРОПОРЦИЙ НА БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN. // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Арипов Т.Ф. [и др.]. 2023. 10(112). URL:
https://7universum.com/ru/nature/archive/item/16019
Ulugbek Gayibov
PhD, Senior researcher, Institute of Bioorganic Chemistry, Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Azizbek Makhmudov
PhD, Senior Researcher, Institute of Botany, Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Представленная работа посвящена изучению влияния комплексных минеральных удобрений (NPK) различного состава на биоморфологические показатели расторопши пятнистой (Silybum marianum (L.) Gaertn.) в условиях интродукции.
ABSTRACT
The presented work is devoted to the study of the effect of complex mineral fertilizers (NPK) of different proportions on the morphological parameters of milk thistle (Silybum marianum (L.) Gaertn.) under introductory conditions.
Ключевые слова: лекарственные растения, подкормки, развитие растений, биоэкология. Keywords: herbs, nutrients, plant growth, bioecology.
Введение. Silybum marianum GAERTN, известная как расторопша пятнистая (РП), принадлежит к семейству сложноцветных. Это однолетнее или двухлетнее травянистое растение высотой от 100 до 200 см, эндемичное для Средиземноморского региона, которое в настоящее время распространилось и на другие теплые и засушливые районы. Листья ланцетные, длиной 15-60 см, с колючими краями. Цветочные головки имеют длину от 4 до 12 см, цвет красно -фиолетовый. Плоды - черные семянки с простым длинным белым хохолком, окруженным желтым прикорневым кольцом [3]. С объемом продаж около 8,3 миллиона долларов в 2005 году РП входит в десятку лучших растений, используемых в пищевых добавках [8]. Экстракт семян РП содержит семь различных флавонолигнанов, а именно силибин А, силибин В, изосилибин А, изосилибин В, силидианин, силикристин, изосилихристин и один флавоноид таксифолин, известный под общим названием сили-марин [6]. Содержание силимарина в семенах РП часто колеблется от 1,0 % до 3,0 % сухого вещества [5]. Наличие силимарина обнаруживается во всех органах растения, но максимальное его количество сконцентрировано в семенах. Силимарин действует как анти-оксидант, снижая выработку свободных радикалов и перекисное окисление липидов [7]. РП уже много лет используется в медицине, в основном для лечения заболеваний почек, селезенки, печени и желчного пузыря. Кроме того, РП является одной из самых продаваемых пищевых добавок на основе трав в мире [1]. Спрос на лекарственные растения растет вместе с ростом потребностей человека, населения
и мировой торговли. Микронутриенты и макроэлементы играют ключевую роль в питании растений и усиливают рост и развитие растений [2]. Правильное применение питательных элементов при выращивании лекарственных растений играет важную роль в повышении выхода и качества активных ингредиентов [4].
Использование комплексных минеральных удобрений в технологии возделывания расторопши пятнистой сорта Дебют способствует улучшению производственного процесса, урожайности и качества зерна [9]. Таким образом, целью настоящей работы явилось изучение влияния комплексных минеральных удобрений различного состава (№К) на биоморфологические показатели расторопши пятнистой (Silybum marianum Gaertn.).
Материалы и методы. Эксперименты проводились на экспериментальных участках лаборатории «Интродукция лекарственных растений» Ташкентского ботанического сада. Семена были предоставлены из коллекции лаборатории, упомянутой выше. Форма семян растений овальная, заостренная, твердая, безволосая, гладкая, длиной 5-8 мм, шириной 3-4 мм. Цвет желтоватый, от светло-коричневого до темно-коричневого, иногда серый. Длина бутона 1-1,5 см, он имеет струящуюся окраску. 1000 семян весят 24-27 г.
В лабораторных условиях всхожесть семян была высокой и проверялась при различных температурах: 15° С, 20° С, 25° С, 30° С. Опыты проводили в трехкратной повторности, по 100 семян в каждой чашке Петри для изучения всхожести (табл. 1).
Таблица 1.
Проращивание семян Silybum marianum в лабораторных условиях
дни 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Общее количество проросших семян, % Энергия проростания, %
15 3 5 15 12 6 5 8 4 7 5 3 1 1 75 27
20 4 10 3 5 15 14 7 5 6 4 3 3 1 80 29
25 14 18 11 10 9 8 9 7 3 2 - - - 87 32
30 21 17 15 13 12 7 6 4 - - - - - 95 38
Всходы наблюдались через 3-4 дня после посева семян в полевых условиях. Всхожесть семян увеличивалась с повышением температуры воздуха. Установлено, что оптимальная температура для прорастания семян начинается от 15-20° С. Это указывает на принадлежность семян расторопши пятнистой к группе эвритермных организмов. Опыты проводились в весенний (май) и осенний сезон (ноябрь) для определения оптимальных сроков посева семян в полевых условиях. Оплодотворенность семян, посеянных весной, составила 20-30 %.
Посеянные семена прорастали в течение 4-5 дней. В этот период средняя температура воздуха составила 24,80±0,2° С, относительная влажность воздуха 28±0,3 %. Пятидневный семенной лист имел длину 0,8-1,0 см, ширину 0,2-0,3 см и длину 1,0-1,2 см. В конце этого этапа корень растения развился до 5-6 см. В конце мая - начале июня размеры семенной кожуры увеличились до 1,5-2,0х1,0-1,5 см и наблюдалось образование первого настоящего листа. Травяной этап длился 10-12 дней.
В начале июня на растении образуются 1-4 настоящих листа, размер которых 1,5-2,0 х 0,3-0,5 см, размер некоторых листьев 3,0-3,5, ширина достигает 1,0-1,2 см. Длина семядоли листа составляла 3,03,5 см, ширина 1,2-1,7 см.
В это время средняя температура воздуха составляла 33±0,4° С, относительная влажность воздуха 25-28 %. В середине месяца, когда средняя температура воздуха 27,5±0,3° С, а относительная влажность 18±0,2 %, количество листьев увеличивается на 5-6. Настоящие листья имеют длину 4,0-5,0 см и ширину 2,0-2,5 см. В конце июня при температуре воздуха
34±0,4° С и относительной влажности 24±0,2 % количество листьев растения не увеличилось, но листовая пластина разрослась до 6-7 см в длину и 3,0-3,5 см в ширину. Главный корень вырос до 10-12 см и дал многочисленные боковые корни длиной 1-2 см.
Опыты проводились в 4 различных группах в зависимости от пропорций №К: группа №1 - контрольная, выращиваемая без внесения удобрений; группа № 2 - ОТ^ соотношение 32:10:12; группа № 3 - №К, соотношение 10:38:10; группа № 4 -соотношение 10:10:38. Удобрения вносили дважды: на 15 и 45 дней после посадки. В качестве биоморфологических признаков определяли высоту растений, длину листьев и длину корней.
Результаты и обсуждение. Согласно полученным результатам, средняя высота растений в контрольной группе составила 45,75±0,5 см, средняя длина листьев - 10,4±0,05 см, длина корней -3,7±0,05 см. Установлено, что средняя высота растений группы № 2 составила 53,71±0,4 см, средняя длина листьев - 11,7±0,03 см, длина корня -5,4± 0,03 см. Установлено, что средняя высота растений в группе № 3 составила 61,45±0,5 см, средняя длина листьев - 12,1± 0,09 см, длина корней - 5,8 см. В группе № 4 средняя высота растений составила 54,68± 0,5 см, средняя длина листьев - 10,7± 0,04 см, длина корня - 4,9±0,03 см. Полученные результаты представлены на рис. 1, который демонстрирует наиболее существенное влияние на биоморфологические показатели растения, внесенного группой № 2. (рис. 1).
Рисунок 1. Влияние различных минеральных удобрений на рост и развитие Silybum marianum
Влияние минеральных удобрений на рост и развитие растения, т.е. различия или сходства в изменении морфометрических показателей различных органов, анализировали кластерным методом Уорда. По данным кластерного анализа растения были разделены на 3 группы. Растения контрольного варианта вошли в первую группу, а в эту группу вошли особи с наименьшими показателями. Во вторую
группу вошли растения группы № 4, которые были наиболее высокими по показателям, причем показатели сходства и различия были показаны отдельно. В третью группу вошли растения группы № 2 и группы № 3, причем растения, посаженные в двух разных вариантах, были разделены на эту группу по сходству их морфологических признаков (рис. 2).
Рисунок 2. Анализ роста и развития Silybum marianum на основе кластерного метода Уорда
Также с целью определения корреляции внешних факторов среды с ростом и развитием растений проводились анализы по температуре воздуха, относительной влажности воздуха, температуре поверхности почвы и степени засоренности (конкуренция). Эти анализы были проведены на основе корреляции г-РеагБОИ, и было установлено, что факторы окружающей среды имеют положительную корреляцию с изменениями выбранных морфологических признаков.
Обычно любые корреляционные связи делятся на три группы: положительная, отрицательная и нулевая корреляция.
В ходе нашего анализа установлено, что существует положительная корреляция между показателями зависимости минеральных удобрений от роста и развития растений, а также прямая положительная корреляция внешних факторов среды (рис. 3).
Рисунок 3. Прямая положительная корреляция внешних факторов среды
№ 10 (112)
Полученные результаты показали, что в представленных условиях комплексное минеральное удобрение №К состава в соотношении 10:10:38 оказывает более выраженное влияние на биоморфологические показатели и, соответственно, на продук-
октябрь, 2023 г.
тивность растений в местных экологических условиях. Присутствие №К не снижало содержание важных вторичных метаболитов, а также не влияло на антиоксидантную систему растения, что выражается в неизмененном содержании суммы общих антиоксидантов.
Список литературы:
1. Abenavoli L, Izzo A.A, Milic N, Cicala C, Santini A, Capasso R. Milk thistle (Silybum marianum): A concise overview on its chemistry, pharmacological, and nutraceutical uses in liver diseases // Phytotherapy Research. -2018. - Vol. 32(11). - Pp. 2202-2213.
2. Imran M, Gurmani Z.A. Role of macro and micro nutrients in the plant growth and development // Science, Technology and Development. - 2011. - Vol. 30(3). - Pp. 36-40.
3. Karimzedah G, Omidbaigi R, Bakhshai D. Influence of irrigation and row spacing on the growth, seed yield and active substance of milk thistle (Silybum marianum)// International Journal of Horticultural Science and Technology. -2001. - Vol. 7(3-4). - Pp. 78-81.
4. Karimzedah G, Omidbaigi R, Bakhshai D. 2001.Influence of irrigation and row spacing on the growth, seed yield and active substance of milk thistle (Silybum marianum). International Journal of Horticultural Science and Technology. - 2001. - Vol. 7(3-4). - Pp. 78-81.
5. Karkanis A, Bilalis D, Efthimiadou A. Cultivation of milk thistle (Silybum marianum L. Gaertn.), a medicinal weed // Industrial Crops and Products. - 2011. - Vol. 34(1). - Pp. 825-830.
6. Kim N.C, Graf T.N, Sparacino C.M, Wani M.C, Wall M.E. Complete isolation and characterization of silybins and isosilybins from milk thistle (Silybum marianum) // Organic & Biomolecular Chemistry. - 2003. - Vol. 1(10). -Pp. 1684-1689.
7. Razna K, Hlavackova L, Bezo M, Ziarovska J, Haban M, Slukova Z, Pernisova M. Application of the RAPD and miRNA markers in the genotyping of Silybum marianum (L.) Gaertn // Acta Fytotechnica et Zootechnica. - 2015. -Vol. 18(4). - Pp. 83-89.
8. Subramaniam S, Vaughn K, Carrier D.J, Clausen, E.C. Pretreatment of milk thistle seed to increase the silymarin yield: an alternative to petroleum ether defatting // Bioresource Technology. - 2008. - Vol. 99(7). - Pp. 2501-250.
9. Воронова И.А. Агроэкологические аспекты возделывания расторопши пятнистой (Silybum marianum (L. ) Caertn. ) в условиях лесостепи среднего Поволжья // Нива Поволжья. - 2014. - №1 (30). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/agroekologicheskie-aspekty-vozdelyvaniya-rastoropshi-pyatnistoy-silybum-marianum-l-caertn-v-usloviyah-lesostepi-srednego-povolzhya (дата обращения: 08.09.2022).