Crotalaria juncea - Crotalaria juncea

Crotalaria juncea
Crotalaria juncea Da220020.JPG
Научная классификация
Королевство:
Plantae
(без рейтинга):
Покрытосеменные
(без рейтинга):
Eudicots
(без рейтинга):
Росиды
Семья:
Fabaceae
Племя:
Crotalarieae
Род:
Crotalaria
Разновидность:
C. juncea
Биномиальное имя
Crotalaria juncea
Синонимы[1]
  • Crotalaria benghalensis Лам.
  • Кроталария фенестрата Симы
  • Crotalaria ferestrata Симы
  • Crotalaria porrecta Стена.
  • Crotalaria sericea Willd.
  • Crotalaria tenuifolia Roxb.
  • Crotalaria viminea Стена.

Crotalaria juncea, известный как коричневая конопля, Индийская конопля, Мадрасская конопля, или же кроталярия индийская,[2][3] - тропическое азиатское растение семейства бобовых (Fabaceae ). Обычно считается, что он возник в Индии.[2]

Сейчас он широко выращивается в тропики и субтропики[2] как источник сидераты, корм и одревесневший волокно получается из его стебля. Солнечная конопля также рассматривается как возможное биотопливо.[4] Это может быть инвазивный сорняк и был внесен в список ядовитый сорняк в некоторых юрисдикциях.[3]

Он имеет желтые цветы и удлиненные чередующиеся листья.[5]

Описание

Ежегодный, c. 100–1000 см высотой.

Ветвей много восходящих, опушенных.

Лист простой, c. 2,5х10,5 см длиной, гр. 6–20 мм шириной, линейной или продолговатой, тупой или подострой, вершинной, опушенной с обеих сторон, волоски прижаты, шелковистые.

Черешок c. 1,2–2,5 мм длиной; прилистники почти отсутствуют.

Соцветие - прямостоячие, верхняя и боковая кисть, длиной до 30 см, 12-20-цветковые. Цветоножка c. 3–7 мм длиной. Брактисовая минута; bracteoles 2, ниже чашечки. Чашечка c. 1,8–2,0 см длиной, опушенные, зубцы линейно-ланцетные. Венчик ярко-желтый. Вексиллум яйцевидно-продолговатый, слегка выпуклый.

Фрукты c. 2,5–3,2 см длиной, сидячие, опушенные, 10–15-семенные. Fl.Per. Май – сентябрь.

Современные приложения

Crotalaria juncea имеет множество практических приложений в современном мире. Во-первых, это источник натуральной клетчатки. Он используется для изготовления снастей, рыболовных сетей, веревок и многого другого.[6] Это особенно полезно из-за своей устойчивости к нематодам, вызывающим завязку, а также является культурой, улучшающей почву за счет фиксации азота. Исследовательская станция Sunnhemp в Уттар-Прадеш продолжила исследования Crotalaria junceaГенотипическое влияние на урожайность волокна. Четыре разных генотипа Crotalaria juncea наблюдались в течение трех лет, чтобы определить, какой генотип даст высокий урожай волокна. Важные данные, которые были собраны по генотипам растений, включают высоту (см), базальный диаметр (мм), вес зеленой биомассы (ц / га), вес волокна (ц / га) и вес стебля (ц / га). Из четырех генотипов, а именно SUIN-029, SUIN-080, SUIN-037 и SUIN-043, SUIN-029 был лучше, давая высокий выход волокна.[6] Этот генотип можно даже использовать в качестве шаблона для будущего разведения.[6]

Еще одно практическое применение Crotalaria juncea включает топливо. Crotalaria juncea имеет относительно высокую топливную ценность. Фактически, метод оптимизации процесса добычи нефти из Crotalaria juncea исследуется с целью использования топливной ценности в Crotalaria juncea.[7] Текущий метод добычи нефти известен как экстракция на основе Сокслета, при которой выход масла составляет 13% за четыре часа при 37 градусах Цельсия. Однако новая экстракция, основанная на трехфазном распределении, показывает выход масла 37% за два часа при 37 градусах Цельсия.[7] Кроме того, идентифицированные факторы оптимизации включают сульфат аммония и бутанол, pH и температуру, и эти факторы влияют на выход масла.[7]

Более того, Crotalaria juncea имеет применение в сельскохозяйственной сфере, поскольку влияет на производство обычных продуктов питания. Crotalaria juncea идентифицирован как растение, которое является важной летней покровной культурой на юго-востоке США. Аллелопатические эффекты Crotalaria juncea на сорняках, овощных культурах и покровных культурах наблюдали с помощью экспериментов в теплице и камере роста.[8] Crotalaria juncea, снизили как всхожесть, так и всходы различных видов сельскохозяйственных культур (болгарский перец, томат, лук и другие). Аллелохимическая активность в Crotalaria juncea находился в листьях и оставался активным в течение 16 дней после сбора урожая.[8] Более того, Crotalaria junceaАллелохимический эффект может иметь практическое применение для борьбы с сорняками.[8]

По аналогии, Crotalaria juncea можно использовать для улучшения структуры питательных веществ в сельскохозяйственных растениях. Например, плодородие почвы в Параибе, Бразилия, как правило, низкое. Чтобы исправить это, навоз часто используется для обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами.[9] Однако исследователи из Бразилии предположили, что посадка и заделка растений Crotalaria juncea с навозом может улучшить структуру минерализации питательных веществ для сельскохозяйственных культур.[9] Для проверки этой гипотезы были использованы полевые и тепличные эксперименты. После измерения количества азота, фосфора и калия в почвах было обнаружено, что Crotalaria juncea вместе с половиной обычной дозы козьего навоза дали наилучшие результаты.[9] Это связано с тем, что почвы, которые состояли из этого состава, избегали иммобилизации азота, в то же время повышая уровни фосфора и калия в почве.[9] Другими словами, Crotalaria juncea смог улучшить общую картину минерализации питательных веществ для сельскохозяйственных культур.

Кроме того, другие исследования также наблюдали Crotalaria junceaПотенциал использования в качестве органического компоста. Исследователи из Бразилии изучили лучший состав органического компоста, используя различные комбинации Crotalaria juncea и трава Napier.[10] Целью было найти смесь между Crotalaria juncea и трава Napier, которая даст самый высокий урожай рассады овощей. Более конкретно, производство рассады салата, свеклы и томатов измеряли путем наблюдения за высотой побегов, массовым производством свежих побегов и сухого вещества, а также количеством листьев.[10] Различные наблюдаемые соединения включают 100% Crotalaria juncea, 66% Crotalaria juncea с 33% Napier, 33% Crotalaria juncea с 66% Napier, 100% Napier, 33% Crotalaria juncea с 66% Napier, где 5% массы составляет навоз КРС, Crotalaria juncea 33% с 66% Napier, который включает 100 литров 5% разбавленного Agrobio (биоудобрение), и, наконец, 100% Napier, который также включает 100 литров 5% разбавленного Abrobio.[10] Компост с 66% Crotalaria juncea и 33% трава Napier превосходила другие комбинации, поскольку эта конкретная комбинация дала наибольший урожай рассады салата, свеклы и томатов.[10]

Хотя сообщается, что она содержит факторы, препятствующие питанию, такие как алкалоиды, конопля сунн выращивается на корм для скота, в основном в Индии.[2]

Фиторемедиация

Есть несколько методов, которые показали свою эффективность, например, при обеззараживании и восстановлении загрязненных почв.[11] Эффективность широко применяемого метода восстановления почвы, известного как фиторемедиация, особенно высока при использовании в почвах, загрязненных тяжелыми металлами. Фиторемедиация продемонстрировала свою эффективность в коррекции Crotalaria juncea обнаруживается в почвах, загрязненных гербицидами. Метод фиторемедиации эффективно действует при обеззараживании и восстановлении, используя микроорганизмы и растения для удаления, переноса, стабилизации или уничтожения вредных элементов.[12] Crotalaria juncea обнаружен в почвах, загрязненных гербицидами, обнаружил высокую фиторемедиационную способность. Кроме того, фиторемедиация эффективна при удалении меди, которая была идентифицирована как металл, сильно присутствующий в почве Crotalaria juncea.

Эффекты меди

Обработанная почва с высоким содержанием меди доказала свою эффективность в увеличении роста Crotalaria juncea. Однако избыток меди в тканях растений продемонстрировал способность влиять как на физиологические, так и на биохимические процессы, включая фотосинтез.[13] Токсичность, вызванная чрезмерным содержанием меди, также приводит к измененным эффектам, которые, как было обнаружено, влияют на клеточный и молекулярный уровни растения.[14] Чрезмерный уровень меди может в конечном итоге привести к истощению необходимых питательных веществ. Этот дефицит питательных веществ возникает, когда взаимодействия меди с сульфгидрильными группами ферментов и белков подавляют активность ферментов или приводят к изменениям в структуре или замене ключевых элементов.[14] На структуру хлоропластов повлиял избыток меди, что в конечном итоге привело к снижению уровня пигментации Crotalaria juncea.[15] Однако есть исследования, которые показали, что Crotalaria juncea обладает высокой толерантностью к концентрациям меди в почве и корневой системе, что является полезным признаком для программ фитостабилизации.[16]

Фосфат и Ризофагус кларус

Исследования также показали, что фосфаты и Ризофагус кларус способны изменять физиологические реакции Crotalaria juncea который содержится в почве с высоким содержанием меди.[17] Было продемонстрировано, что фосфат эффективен для снижения уровня токсичности в Crotalaria juncea, что способствует росту растений. Когда применение фосфата сочетается с инокуляцией Rhizophagus clarus, результатом является синергетический эффект, который позволяет снизить уровни токсичности меди с помощью различных механизмов.[17] В конечном итоге это позволяет увеличить рост Crotalaria juncea несмотря на то, что он был выращен с высоким содержанием меди.

Еще один эффективный подход к снижению уровня меди в Crotalaria juncea с использованием арбускулярных микоризных грибов (AMF).[17] Поглощение фосфатов значительно улучшается в присутствии AMF, который эффективно снижает количество доступных тяжелых металлов.[18] Симбиоз с AMF и почвенными добавками фосфатов позволяет стимулировать рост Crotalaria juncea. Несмотря на высокий уровень меди в почве Crotalaria junceaбыли определены механизмы, которые могут обратить вспять токсическое действие меди и способствовать росту растений.

Рекомендации

  1. ^ «Список растений: рабочий список всех видов растений». Получено 21 мая 2015.
  2. ^ а б c d Heuzé V., Thiollet H., Tran G., Lebas F., 2018. Конопля сунн (Crotalaria juncea). Feedipedia, программа INRA, CIRAD, AFZ и FAO. https://www.feedipedia.org/node/313
  3. ^ а б Шихан, К. (2012), Руководство USDA по выращиванию конопли солнечной (Crotalaria juncea) (PDF)
  4. ^ Перри, А. Конопля Sunn является многообещающим источником биотоплива. Новости USDA ARS. 3 января 2012 г.
  5. ^ Crotalaria juncea. Руководство USDA NRCS по заводам.
  6. ^ а б c Чаудхари Б., Трипати М. К., Бхандари Х. Р., Пандей С. К., Мина Д. Р. и Праджапати С. П. (2015). Оценка генотипов солнечной конопли (Crotalaria juncea) на предмет высокого урожая волокна. Индийский журнал сельскохозяйственных наук, 85 (6).
  7. ^ а б c Датта, Р., Саркар, У., и Мукерджи, А. (2015). Оптимизация процесса извлечения масла из Crotalaria juncea с использованием трехфазного разделения. Промышленные культуры и продукты, 71, 89-96.
  8. ^ а б c Скиннер, Э. М., Диас-Перес, Дж. К., Фатак, С. К., Шомберг, Х. Х. и Венцилл, В. (2012). Аллелопатические эффекты Sunnhemp (Crotalaria juncea L.) на прорастание овощей и сорняков. HortScience, 47 (1), 138-142.
  9. ^ а б c d Сильва, Т. О., и Менезес, Р. С. С. (2007). Органическое удобрение картофеля навозом и / или Crotalaria juncea: II-доступность почвы N, P и K в течение всего вегетационного периода. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 31 (1), 51-61.
  10. ^ а б c d Лил, М.А.Д.А., Герра, Дж. Г. М., Пейшото, Р. Т., и де Алмейда, Д. Л. (2007). Использование органического компоста в качестве субстрата для выращивания рассады овощей. Horticultura Brasileira, 25 (3), 392-395.
  11. ^ Герхардт, Карен Э., Сяо-Донг Хуанг, Бернард Р. Глик и Брюс М. Гринберг (2009) Фиторемедиация и ризоремедиация органических загрязнителей почвы: потенциал и проблемы. Растениеводство 176.1: 20-30. Интернет.
  12. ^ Соуза LCF, Кантерас Ф. Б., Морейра С. (2014) Анализ тяжелых металлов в сточных водах и осадках от обработки растений в городах Кампинас и Ягуариуна с использованием рентгеновской флуоресценции с полным отражением синхротронного излучения. Radiat. Phys. Chem. 95: 342-345.
  13. ^ Кабата-Пендиас, А, Пендиас, Х. (2011) Микроэлементы почвы и растений. (4-е изд.) CRC Press, Boca Raton, p. 534.
  14. ^ а б Кабала, Катаржина, Малгожата Яницка-Руссак, Марек Буржински и Гражина Клобус (2008) Сравнение влияния тяжелых металлов на протонные насосы плазменной мембраны и тонопласта в клетках корня огурца. Журнал физиологии растений 165.3: 278-88. Интернет.
  15. ^ Ciscato, R. Valcke, K. van Loven, H. Clijsters, F. Navari-Izzo (1997) Влияние обработки медью in vivo на фотосинтетический аппарат двух культур Triticum durum с различной чувствительностью к стрессу. Physiol. Растение, 100, с. 901–908
  16. ^ Zancheta ACF, Abreu CA, Zambrosi FCB, Erismann NM. Lagoa AMMA (2011) Fitoextracao de cobre por especies de plantas cultivadas em sulocao nutritiva. Брагантия. 70 (4): 737-744.
  17. ^ а б c Феррейра, Паулу Адемар Авелар, Карлос Альберто Серетта, Хильда Хильдебранд Сориани, Тадеу Луис Тичер, Клаудио Роберто Фонсека Соуза Соарес, Лиана Вероника Россато, Фернандо Тейшейра Николозо, Густаво Прунеттер и Хусара Тережоисиньяс (2015) Физиологические реакции Crotalaria Juncea, культивируемой в почве с высоким уровнем Cu. Прикладная экология почвы 91: 37-47. Интернет.
  18. ^ Корнехо, Пабло, Себастьян Мейер, Джильда Бори, Маттиас К. Риллиг и Фернандо Бори (2008) Связанный с гломалином почвенный белок в средиземноморской экосистеме под влиянием медеплавильного завода и его вклад в секвестрацию меди и цинка. Наука об окружающей среде в целом 406.1-2 (2008): 154-60. Интернет.

внешняя ссылка