The influence of cultivation technology on the content of trace elements in pea plants

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The purpose of the research is to assess the level of accumulation of copper, zinc, manganese, cobalt and iron by peas using various cultivation technologies. The work was carried out in 2020–2023 on chernozem typical of the Kursk region. Four agrotechnologies of pea cultivation were studied, based on various methods of basic tillage: traditional, differentiated, minimal, direct sowing. The copper content was highest in the roots with minimal technology (13.37 mg/kg), in straw and grain – with direct sowing (6.16 and 5.74 mg/kg). The maximum amount of zinc in the roots was provided by traditional technology and direct sowing (34.10 and 34.63 mg/kg), in straw – differentiated (13.35 mg/kg), in grain ‒ traditional and differentiated (28.06 and 28.86 mg/kg) technologies. The highest content of manganese in the roots was with differentiated technology (369.95 mg/kg), in straw and grain – with direct sowing (68.11 and 55.30 mg/kg). The maximum amount of cobalt in the roots was observed with direct sowing (7.05 mg/kg), in straw – with differentiated technology (4.44 mg/kg), in grain – with minimal technology and direct sowing (3.51 mg/kg). The iron content in the roots did not differ significantly with traditional, minimal technologies and direct sowing, and with differentiated, it decreased by 16.3…26.0 mg/kg. In pea straw, the lowest amount of iron was found with differentiated technology (270.27 mg/kg). During direct sowing, the highest concentration of iron in the grain was noted (135.7 mg /kg). The coefficient of biological accumulation of trace elements by grain was higher than by roots and straw. The highest values of this grain index for copper (24.33), manganese (27.68), cobalt (12.14) and iron (9.19) were noted with direct sowing, and for zinc – with differentiated (28.36) and minimal (28.31) technologies.

Full Text

Restricted Access

About the authors

E. V. Dubovik

Kursk Federal Agricultural Research Center

Author for correspondence.
Email: dubovikdm@yandex.ru

доктор биологических наук

Russian Federation, Kursk

D. V. Dubovik

Kursk Federal Agricultural Research Center

Email: dubovikdm@yandex.ru

доктор сельскохозяйственных наук

Russian Federation, Kursk

A. N. Morozov

Kursk Federal Agricultural Research Center

Email: dubovikdm@yandex.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Russian Federation, Kursk

References

  1. Ludvíková M., Griga M. Pea transformation: History, current status and challenges // Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 2022. No. 3. P. 127‒161. doi: 10.17221/24/2022-CJGPB.
  2. Горох. Посевные площади, валовые сборы и урожайность в 2023 году // Экспертно-аналитический центр агробизнеса «АБ-Центр» www.ab-centre.ru. URL: https://ab-centre.ru/news/goroh-posevnye-ploschadi-valovye-sbory-i-urozhaynost-v-2023-godu (дата обращения: 21.06.2024).
  3. Hacisalihoglu G., Beisel N. S. Characterization of pea seed nutritional value within a diverse population of Pisum sativum // PLoS One. 2021. No. 4. e. 0259565. URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0259565 (дата обращения: 01.06.2024). doi: 10.1371/journal.pone.0259565.
  4. Cимбиотическая фиксация атмосферного азота у бобовых растений как генетико-селекционный признак / К. К. Сидорова, М. Н. Гляненко, Т. М. Мищенко и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015. № 19 (1). С. 50‒57.
  5. Field Pea in European Cropping Systems: Adaptability, Biological Nitrogen Fixation and Cultivation Practices / A. Karkanis, G. Ntatsi, Ch- K. Kontopoulou, et al. // Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2016. Vol. 44. No. 2. P 325‒336. doi: 10.15835/nbha44210618.
  6. Попов А. С. Влагообеспеченность посевов твердой озимой пшеницы при возделывании по различным предшественникам // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 11. С. 10–13. doi: 10.24411/0235-2451-2019-11102.
  7. Вошедский Н. Н., Кулыгин В. А. Влияние элементов технологии возделывания на урожайность новых сортов гороха в богарных условиях Ростовской области // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 8. С. 14–19. doi: 10.53859/02352451_2021_35_8_14.
  8. Труфанова А. А. Оценка качества фитомассы гороха при внесении традиционных комплексных удобрений и акваринов // Вестник КрасГА У. 2022. № 3. С. 79‒86. doi: 10.36718/1819-4036-2022-3-79-86.
  9. Зубкова Т. В., Мотылева С. М., Виноградов Д. В. Исследование влияния органических и минеральных удобрений на урожайность рапса и зольный состав его маслосемян // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 1 (57). С. 77–84.
  10. Дубовик Д. В., Дубовик Е. В., Морозов А. Н. Микроэлементы в яровом ячмене в зависимости от способа основной обработки почвы // Земледелие. 2023. № 7. С. 11–15.
  11. Arslan M. Variation of some seed trace element contents in Grass Pea (Lanhyrus sativus L.) genotypes from Turkey // Fresenius Environmental Bulletin. 2017. Vol. 26. No. 5. P. 3676‒3684.
  12. Photosynthesis, yielding and quality of pea seeds depending on the row spacing and sowing density / R. E. Tobiasz-Salach, M. Jańczak-Pieniążek, D. Bobrecka-Jamro, et al. // Journal of Water and Land Development. 2022. Special Issue. P. 146–155. doi: 10.24425/jwld.2022.143730.
  13. Васильев И. П., Туликов А. М., Баздырев Г. И. Практикум по земледелию. М.: КолосС, 2004. 424 с.
  14. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства / А. В. Кузнецов, А. П. Фесон, С. Г. Самохвалов и др. М.: Изд-во ЦИНАО, 1992. 61 с.
  15. Практикум по агрохимии / В. Г. Минеев, В. Г. Сычев, О. А. Амельянчик и др. М.: Изд-во МГУ, 2001. 689 с.
  16. Добровольский В. В. Основы биогеохимии. М.: Изд-во Академия, 2003. 400 с.
  17. Дьяченко В. В., Матасова И. Ю. Региональные кларки химических элементов в почвах Европейской части юга России // Почвоведение. 2016. № 10. С. 1159–1166. doi: 10.7868/S0032180X16100063.
  18. Transcriptome analysis shows that alkalinity affects metabolism in the roots of Mesembryanthemum crystallinum / Y. X. Hei, J. Liu, Z. X. Zhang, et al. // Biologia plantarum. 2023. Vol. 67. P. 114‒125. doi: 10.32615/bp.2023.009.
  19. Impact of zinc and iron agronomic biofortification on grain mineral concentration of finger millet varieties as affected by location and slope / D. Teklu, D. Gashu, E. J. M. Joy, et al. // Frontiers in Nutrition. 2023. Vol. 10. P. 1159833. URL: https://www.frontiersin.org/journals/nutrition/articles/10.3389/fnut.2023.1159833/full (дата обращения: 01.06.2024). doi: 10.3389/fnut.2023.1159833.
  20. Витковская С. Е., Яковлев О. Н. Влияние возрастающих доз доломитовой муки на распределение марганца и железа в системе почва – растение // Агрохимия. 2017. № 11. С. 44–51. doi: 10.7868/S0002188117110059.
  21. Excessive iron accumulation in the pea mutants dgl and brz: subcellular localization of iron and ferritin / R. Becker, R. Manteuffel, D. Neumann, et al. // Planta. 1998. Vol. 207. P. 217‒223. doi: 10.1007/s004250050475.
  22. Лукин С. В. Оценка макро- и микроэлементного состава растений гороха, белого люпина и сои // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2018. № 6. С. 76‒79. doi: 10.30850/vrsn/2018/6/76-79.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Sum of active temperatures and precipitation during the years of research

Download (133KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».