Элементный состав некоторых видов лука Забайкалья

Автор: Анцупова Т.П., Намсараева Д.Р., Ширеторова В.Г.

Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu

Статья в выпуске: 5 (50), 2014 года.

Бесплатный доступ

В статье приведены данные по содержанию 7 элементов надземных и подземных органов в трех видах лука и почв из мест его произрастания. Рассчитаны коэффициенты биологического поглощения элементов из почвы.

Растение, почва, элементный состав, надземная и подземная часть

Короткий адрес: https://sciup.org/142142933

IDR: 142142933

Текст научной статьи Элементный состав некоторых видов лука Забайкалья

В Забайкалье произрастает 33 вида лука. При этом в Западном Забайкалье встречается 23 вида [1], в Восточном 27 видов [8]. Из указанного числа видов 17 встречаются как в Западном, так и в Восточном Забайкалье.

Многие виды лука имеют высокие вкусовые качества и используются как пищевые растения. Издавна известны и целебные свойства лука: он помогает при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, при простуде, ревматизме и в других случаях [3]. К целебным видам относятся 3 вида лука: лук скорода, лук Максимовича и лук удинский, взятые нами для исследования.

Лук Максимовича и лук скорода встречаются и в Западном, и в Восточном Забайкалье, при этом лук Максимовича произрастает главным образом в Восточном Забайкалье, а в Западном встречается только на Витимском нагорье, где проходит западная граница ареала. Лук скорода, напротив, чаще встречается в Западном Забайкалье. Лук удинский является эндемичным видом и найден только в низовьях р. Уда вблизи с. Ацагат.

Эти виды были выбраны потому, что они мало различаются между собой по внешним морфологическим признакам. Все 3 вида имеют дудчатую форму листьев; при этом лук удинский отличается тем, что у него листья не круглые в поперечном разрезе, а трех- или четырехгранные с полостью внутри. Все 3 вида являются съедобными.

Химический состав указанных видов почти не изучен. В литературе имеются данные только о луке скороде, в котором обнаружены: эфирное масло [11], серосодержащие соединения [12, 14], витамин В 1 [15]. В надземной и подземной части обнаружены фенолкарбоновые кислоты и их производные [9], высшие алифатические альдегиды и кетоны [13]. Данные об элементном составе указанных видов отсутствуют, хотя макроэлементы и микроэлементы играют активную роль в процессе роста и развития растений. Кроме того, минеральные вещества содержатся в растении в наиболее доступной и усвояемой форме.

Цель исследования

Целью работы было изучение элементного состава и содержания 7 основных элементов в 3 видах лука, произрастающих в Забайкалье.

Материал и методы исследования

В качестве материала для исследования были собраны надземные и подземные органы трех видов лука: Allium maximowiczii Regel лук Максимовича, A. schoenoprasum L . лук скорода, A. udinicum Antsup . лук удинский.

Образцы растений взяты из 6 местообитаний: 3 в Западном Забайкалье (окр. пос. Усть-Муя, Гурульба, Ацагат) и 3 в Восточном Забайкалье (окр. с. Таптанай, Нарин, левый берег р. Витим, напротив пос. Таксимо, расположенного по правому берегу реки). В этих же местах были взяты образцы почв из корнеобитаемых слоев растений.

Содержание элементов определяли в почве и растительной массе. Образцы почв отбирали из корнеобитаемого слоя на глубине 10-15 см [4]. Для исследования растительного сырья отбирали пробы надземной и подземной частей растений. Подготовку проб проводили в микроволновой системе MARS 6 (CEM Corporation, USA). Для почв использовалась общепринятая методика [10]. При разложении растительных образцов к 0,5 г воздушно-сухой растительной биомассы, помещенной в тефлоновый реактор, вливалось 10 мл концентрированной HNO 3 . Обработка реакторов в микроволновой печи проводилась в течение 10 мин. Определение количественного содержания основных 7 элементов проводили на атомноабсорбционном спектрофотометре «SOLАAR М6» (Thermo Electron Corp., USA) в Байкальском институте природопользования СО РАН. Коэффициент биологического поглощения (КБП) рассчитывали по формуле, приведенной в работе М.Я. Ловковой [5].

Результаты и их обсуждение

Как известно, элементный состав растений определяется, в первую очередь, элементным составом почвы, который представлен в таблице 1.

Из данных таблицы 1 следует, что почвы из разных мест сбора различаются по содержанию элементов. Более богатыми по содержанию указанных 7 элементов оказались почвы, взятые по берегу р. Витим, где отмечено наибольшее количество Fe, Mn, Cr, Ni по сравнению с другими местами отбора, а также почвы окрестности пос. Усть-Муя, где выявлено значительное содержание Zn, Cu, Co. Наименее богатыми по содержанию элементов являются почвы окр. с. Таптанай, где все 7 элементов присутствуют в наименьших количествах.

Таблица 1

Содержание элементов в почве, мг/кг

Элемент	Место сбора
Элемент	Гурульба	Усть-Муя	Витим	Ацагат	Таптанай	Нарин
Fe	429,48	567,08	907,81	539,07	229,95	268,86
Zn	69,17	104	60,2	96,97	43,94	50,29
Mn	17,13	16,84	427,27	409,88	13,8	368,34
Cu	21,13	32,29	15,84	21,84	13,53	17,51
Cr	23,7	33,76	42,88	28,65	15,61	18,05
Ni	16,11	25,99	29,85	16,33	8,57	12,47
Co	6,92	11,29	10,28	11,41	3,11	2,77

Содержание элементов в растениях приведено в таблице 2.

Таблица 2

Содержание элементов в растениях, мг/кг

Место сбора	Часть растения	Элементы
Место сбора	Часть растения	Fe	Zn	Mn	Cu	Cr	Ni	Co
с. Гурульба	надземная	408,42	13,53	28,29	5,67	3,08	0,65	0,35
с. Гурульба	подземная	465,92	16,38	34,98	6,11	5,76	1,75	0
пос. Усть-Муя	надземная	21,99	27,61	145,65	12,93	22,46	5,5	0,81
пос. Усть-Муя	подземная	23,97	33,23	108,3	21,54	14,27	5,09	0,49
р. Витим	надземная	19,33	19,69	66,04	10,84	25,36	5,75	0,59
р. Витим	подземная	42,93	30,69	101,16	18,57	65,55	13,79	0,93
с. Таптанай	надземная	143,69	22,98	16,07	8,5	4,62	1,01	0,4
с. Таптанай	подземная	40,17	38,8	131,64	11,46	18,45	4,72	0
Нарин	надземная	97,67	28,51	24,87	9,59	3,91	0,99	0
Нарин	подземная	530,81	32,99	38,86	10,8	8,76	1,75	0
с. Ацагат	надземная	238,11	23,56	25,16	9,11	5,55	1,31	0,68
с. Ацагат	подземная	203,32	26,47	21,83	24,52	4,85	1,07	0

Данные таблицы 2 показывают, что во всех трех видах лука отмечается наибольшее содержание Fe, что естественно, так как Fe относится к макроэлементам. В то же время его содержание значительно варьирует в зависимости от места сбора растительного сырья: максимальное накопление отмечено для образцов Allium schoenoprasum , собранных в окрестностях с. Гурульба, минимальное для этого же вида, произрастающего по берегу р. Витим. Содержание микроэлементов также зависит от условий произрастания и органов растения (надземные или подземные органы). В подземных органах 2 видов: ( A. schoenoprasum и A. Maximowiczii ) содержится больше элементов, чем в надземных, тогда как у A. udinicum прослеживается обратная зависимость: содержание 5 элементов в надземной части превышает их количество в подземной, где только накопление 2 элементов (Zn и Cu) превышает их содержание в надземной части. При этом интересным является то, что Co обнаружен не во всех образцах и при этом он концентрируется главным образом в надземной части растений. В подземной части в 4 образцах Co отсутствует, и только в одном ( A. schoenoprasum с берега р. Витим) содержание Co в подземных органах превышало таковое в надземных.

Поглощение элементов растениями из почвы отличается как для каждого вида лука, так и для образцов из различных мест сбора. Для сравнения степени поглощения элементов были рассчитаны коэффициенты биологического поглощения (КБП), представленные в таблице 3.

Данные таблицы 3 показывают, что из 7 элементов наиболее интенсивно поглощается как надземными, так и подземными органами микроэлемент Mn, КБП которого оказалось больше единицы в 4 из 6 исследованных образцов A. schoenoprasum и в 1 образце А. maximowiczii . Корневой системой образца A. schoenoprasum , собранного на берегу р. Витим, хорошо поглощаются Cu и Cr. Для меди КБП больше 1 оказался у A. udinicum , а для хрома – у А. maximowiczii из окрестностей с. Таптанай. Образец A. schoenoprasum , собранный в окрестностях с. Гурульба, значительно поглощает Fe (КБП = 0,95 для надземной части и 1,08 для подземной). Следует отметить, что A. schoenoprasum в целом обладает большей поглощающей способностью по сравнению с двумя другими видами лука. Меньше всего всеми видами поглощаются Co, Ni, Zn.

Таблица 3

Место сбора	Часть растения	Fe	Zn	Mn	Cu	Cr	Ni	Co
с. Гурульба	надземная	0,95	0,19	1,65	0,26	0,12	0,04	0,05
с. Гурульба	подземная	1,08	0,23	2,04	0,28	0,24	0,1	0
пос. Усть-Муя	надземная	0,03	0,26	8,65	0,4	0,63	0,21	0,07
пос. Усть-Муя	подземная	0,03	0,31	5,93	0,66	0,42	0,17	0,37
р. Витим	надземная	0,02	0,31	0,15	0,66	0,59	0,19	0,05
р. Витим	подземная	0,04	0,5	0,23	1,17	1,52	0,46	0,09
с. Ацагат	надземная	0,44	0,24	0,06	0,41	0,19	0,08	0,05
с. Ацагат	подземная	0,37	0,27	0,05	1,12	0,65	0,06	0
с. Таптанай	надземная	0,62	0,52	1,16	0,62	0,29	0,11	0,12
с. Таптанай	подземная	0,17	0,88	9,53	0,84	1,18	0,55	0
Нарин	надземная	0,36	0,46	0,06	0,7	0,21	0.07	0
Нарин	подземная	0,75	0,52	0,05	0,61	0.48	0,14	0,17

Коэффициенты биологического поглощения луков

Заключение

Таким образом, авторами впервые определено содержание 7 элементов в 3 видах лука Забайкалья и выявлены особенности накопления отдельных элементов этими видами. Отмечено, что в подземных органах всех видов накапливается больше элементов, чем в надземных. Из полученных данных можно сделать вывод, что A. schoenoprasum и А. maximowiczii являются концентраторами Mn, а A. udinicum является накопителем Cu в подземных органах. Меньше всего всеми видами накапливается Co. При этом элементный состав всех видов значительно различается в зависимости от места сбора растений.

Статья научная