КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 23-26-10057
НазваниеАгробиологическая эффективность введения в сельскохозяйственное производство лекарственных растений Севера
Руководитель Юркевич Мария Геннадьевна, Кандидат сельскохозяйственных наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Карельский научный центр Российской академии наук" , Республика Карелия
Конкурс №76 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)
Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-106 - Растениеводство
Ключевые слова лекарственные растения, агротехнологии, агроэкосистемы, продуктивность, устойчивость, физиологические реакции растений.
Код ГРНТИ68.35.43
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы обеспечения лекарственным сырьем фармацевтической базы Севера России в целом и республики Карелия в частности.
Реализация концепции экологической и фармацевтической безопасности страны предполагает совершенствование существующей системы агротехнологий выращивания лекарственных растений за счет расширения сортимента выращиваемых в культуре лекарственных видов и разработки технологии их возделывания в северных регионах.
В настоящее время небольшой сортимент лекарственных видов возделывают на небольших площадях в Алтайском и Ставропольском крае, Крыму и некоторых хозяйствах центрально-черноземного района РФ. Однако значительный ресурсный потенциал экономически значимых северных аборигенных и интродуцированных видов практически не задействован.
В тоже время именно использование некоторых видов лекарственных растений, адаптированных к условиям Севера, особенно актуально в районах рискованного земледелия, где низкое естественное плодородие почв является одним из лимитирующих факторов развития агропроизводства.
Для обеспечения высокоэффективного управления продукционным потенциалом лекарственных видов, необходимо оценить ряд физиологических и химических откликов растений на различные почвенные показатели, состав поли и монокомпонентных посевов, сроки уборки. В ходе НИР будут выявлены особенности роста, развития, продуктивности растительного сырья. В данном проекте будет дана оценка экономической результативности выращивания лекарственного растительного сырья в депрессивных северных регионах.
Проект носит междисциплинарный и межрегиональный характер. Впервые будет дана комплексная оценка влияния различных агроприемов и почвенных условий на возможность стимулирования физиологических резервов и химического состава растений, а как следствие увеличение общей продуктивности лекарственных растений и повышение рентабельности производства. Полученные в ходе реализации проекта новые данные будут носить как фундаментальный, так и прикладной характер.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Юркевич М.Г., Попова Т.Н.
Потенциал многолетних луков, как ценного лекарственного сырья
Journal of agriculture and environment, 2023, № 11 (39) (год публикации - 2023)
10.23649/JAE.2023.39.15
2. Е. Н. Икконен , Н. Н. Николаева , С. Ю. Чаженгина , П. Ф. Прокопович , А. А. Курбатов Перспективы интродукции воробейника лекарственного в северных регионах ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИНТРОДУКЦИИ РАСТЕНИЙ В РОССИИ, История и перспективы интродукции растений в России : сборник тезисов статей Всероссийской научной конференции с международным участием, г. Петрозаводск, 27 ноября — 1 декабря 2023 года Издательство ПетрГУ, 2023., С.26 (год публикации - 2023)
3.
Юркевич М.Г., Попова Т.Н., Холопцева Е.С.
Compacted crops of medicinal and essential oil crops
E3S Web of Conferences
, E3S Web of Conferences, IV International Conference on Ensuring Sustainable Development in the Context of Agriculture, Energy, Ecology and Earth Science (ESDCA2024), Smolensk, Russia, March 11-14, 2024 Volume 510 (2024), (год публикации - 2024)
10.1051/e3sconf/202451003023
4.
Холопцева Е.С., Курбатов А.А.
Compacted crops of medicinal and essential oil crops
EDP Sciences - Web of Conferences (Les Ulis), BIO Web of Conferences 108, 08005 (2024) (год публикации - 2024)
/10.1051/bioconf/202410808005
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В полевых экспериментах на агродерново-подзолистой легкосуглинистой почве было продолжено изучение аллелопатического влияния лекарственных видов растений в бинарных посевах. Исследуемые основные культуры — мята колосистая, мелиса лекарственная, земляника садовая. Комплементарные однолетние культуры - календула лекарственная, укроп пахучий.
Установлено влияние моно и бинарных посевов на особенности фенологического развития растений, линейного роста, биометрических показателей растений. Определена урожайность видов и содержание эфирных масел в растениях. Составлен фенологический спектр развития некоторых видов лекарственных растений. Исследованы показатели физиологического развития растений.
Результаты дисперсионного анализа показали, что продуктивность бинарных посевов растений мяты колосистой и мелиссы лекарственной достоверно ниже, чем в монопосевах. Так использование в качестве комплиментарной культуры календулы снижает продуктивность мяты на 44,7 %, мелиссы на 14,6 %. Уплотнение посевов укропом так же понижает продуктивность основного вида: мяты на 20,1 %, мелиссы на 9,7 %. Обратная зависимость установлена в посевах земляники, выращивание комплементарной культуры повышает продуктивность основного вида.
Результаты исследований показали, что изменения физиологических показателей при совместном выращивании растений земляники, мяты и мелиссы с сопутствующими культурами – календулой и укропом - видоспецифично и зависело как от самой основной культуры, так и от комплиментарной. В целом изменения не затрагивали синтез хлорофиллов, в некоторых случаях влияли на активность работы потенциального квантового выхода фотохимической активности, причем как в сторону ее активизации, так и в сторону ингибирования. В вариантах с земляникой и мелиссой, в отличие от мяты, происходили изменения в устьичной проводимости. Практически во всех вариантах наблюдались изменения интенсивности фотосинтеза и транспирации, что в свою очередь приводило к изменению показателя фотосинтетической эффективности использования воды, который непосредственно связан с продуктивностью исследуемых культур.
В полевых и модельных экспериментах определено влияние минерального питания на показатели роста и развития растений. Известкование почвы и внесение удобрений оказали достоверное влияние на все показатели продуктивности календулы. Нейтрализация почвенной кислотности на фоне высоких доз азота и калия существенно увеличила среднюю высоту растений, вегетативную массу побегов. Значимое повышение количества генеративных побегов повысило выход продукции (массу соцветий с одного растения) практически в два раза по сравнению с контролем. При этом вносимые удобрения не повлияли на размер соцветий.
Внесение азото-калийных удобрений привело к снижению интенсивности физиологических реакций растений календулы лекарственной, но уменьшение транспирации позволило сбалансировать водный статус растений и тем самым, вероятно, поддержать довольно высокий уровень показателя продуктивности – фотосинтетическую эффективность использования воды.
Оценка влияния минерального питания на биометрические показатели растений земляники садовой показало, что известкование почвы не имеет столь значимое влияние на развитие растений, как например у календулы. Внесение высоких доз минеральных удобрений пропорционально и достоверно стимулировало высоту растений, количество листьев. Исследования показали, что добавление извести в почву достоверно снижало концентрацию хлорофиллов (на 6% от контроля).
Повышение содержания азота и калия в почве, в целом, положительно сказывалось на проявлении физиологических реакций растений земляники садовой. Потенциальный квантовый выход фотохимической активности при внесении извести не изменялся, а добавление элементов минерального питания повышало его интенсивность работы. При увеличении дозы минерального питания, наблюдалось повышение устьичной проводимости на 25 - 76 %. Повышение эффективности работы потенциального квантового выхода фотохимической активности, при внесение минеральных удобрений в почву и повышение устьичной проводимости способствовало сохранению интенсивности нетто-фотосинтеза на уровне контроля и чуть выше во всех вариантах опыта. В тоже время, внесение дополнительных доз удобрений увеличивало интенсивность транспирации. Последнее позволило сохранить один из показателей продуктивности – Фотосинтетическую эффективность использования воды – на стабильно высоком уровне, что способствовало повышению продуктивности растений.
Анализируя состояние лекарственного растениеводства России отметим, что предприятия присутствующие на рынке лекарственного растительного сырья представляют собой разрозненные организации относящиеся к разным ведомствам и ведущие разрозненную деятельность.
В ходе исследования осуществлены систематизация теоретических и методических подходов к оценке потенциала организационно-экономического развития лекарственного растениеводства. Анализ использования производственно-технического потенциала показал, что в 2023 году данный индекс при выращивании лекарственных культур остается низким, что свидетельствует о негативной тенденции старения основных средств, невысоким темпом роста объёма производства, поэтому производимая продукция на устаревшем оборудовании не может в достаточной мере конкурировать не только на внешнем но и на внутреннем рынках.
Информация о выполнении проекта представлена на сайте Карельского научного центра РАН (31.07.2024) «Лекарственные растения Севера» http://www.krc.karelia.ru/news.php?id=5619&plang=e
Публикации
1.
Юркевич М.Г., Попова Т.Н.
Потенциал многолетних луков, как ценного лекарственного сырья
Journal of agriculture and environment, 2023, № 11 (39) (год публикации - 2023)
10.23649/JAE.2023.39.15
2. Е. Н. Икконен , Н. Н. Николаева , С. Ю. Чаженгина , П. Ф. Прокопович , А. А. Курбатов Перспективы интродукции воробейника лекарственного в северных регионах ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИНТРОДУКЦИИ РАСТЕНИЙ В РОССИИ, История и перспективы интродукции растений в России : сборник тезисов статей Всероссийской научной конференции с международным участием, г. Петрозаводск, 27 ноября — 1 декабря 2023 года Издательство ПетрГУ, 2023., С.26 (год публикации - 2023)
3.
Юркевич М.Г., Попова Т.Н., Холопцева Е.С.
Compacted crops of medicinal and essential oil crops
E3S Web of Conferences
, E3S Web of Conferences, IV International Conference on Ensuring Sustainable Development in the Context of Agriculture, Energy, Ecology and Earth Science (ESDCA2024), Smolensk, Russia, March 11-14, 2024 Volume 510 (2024), (год публикации - 2024)
10.1051/e3sconf/202451003023
4.
Холопцева Е.С., Курбатов А.А.
Compacted crops of medicinal and essential oil crops
EDP Sciences - Web of Conferences (Les Ulis), BIO Web of Conferences 108, 08005 (2024) (год публикации - 2024)
/10.1051/bioconf/202410808005
Возможность практического использования результатов
Реализация результатов проекта будет содействовать развитию в северных условиях нового направления аграрного производства, позволит занять экономически свободную нишу получения растительного лекарственного сырья, обеспечивающего фармацевтическую безопасность страны.
Результаты выполнения проекта могут быть применены при составлении и корректировке документов стратегического планирования в сфере развития аграрного сектора и для увеличения степени его значимости в социально-экономическом развитии арктических регионов России.