doi: 10.15389/agrobiology.2024.1.3rus
УДК 633.37:633.524.1
Подготовка статьи выполнена при поддержке Госзадания FGEW-2024- 0009.
КРОТАЛЯРИЯ СИТНИКОВАЯ (Crotolaria juncea L.) — НОВАЯ БОБОВАЯ КУЛЬТУРА В РОССИИ: ХАРАКТЕРИСТИКА И ПЕРСПЕКТИВЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ (обзор)
Я.В. ПУХАЛЬСКИЙ1, 2, 3 ✉, Н.И. ВОРОБЬЕВ1, С.И. ЛОСКУТОВ2, 3,
Р.И. ГЛУШАКОВ4, 5, Ю.В. КОСУЛЬНИКОВ1, А.И. ЯКУБОВСКАЯ6,
Г.В. НИКИТИЧЕВА2, Л.А. ГОРОДНОВА2, А.П. КОЖЕМЯКОВ1,
Ю.В. ЛАКТИОНОВ1
Кроталярия ситниковая (Crotalaria juncea L.) — однолетнее бобовое растение многоцелевого назначения. Это древнейшая лубяная культура, которая выращивается на полях тропических регионов для получения волокна (H.R. Bhandari с соавт., 2016, 2022). В 1791 году растение было привезено в Европу, где возделывается в качестве альтернативной сидеральной культуры. Доказано, что кроталярия производит достаточное количество сухого вещества, чтобы защитить почву от возможной эрозии, а также обеспечивает накопление азота в количестве, полезном для последующих культур в диверсифицированном севообороте (D. Scott с соавт., 2022, A.P. Barros с соавт., 2022).В США растение занимает одно из ведущих мест в списке промежуточных покровных культур. Сухая зеленая биомасса содержит от 18 до 22 % белка, но может идти на корм скоту лишь в ограниченном количестве (˂ 10 % от объема получаемого силоса), поскольку в ней на стадии цветения накапливается токсическое алкалоидное вещество монокроталин. В семенах содержится до 35-40 % белка, и также присутствует небольшая доля (до 0,1 %) токсичных дегидропирролизидиновых алкалоидов (триходезмин, джунсеин, апигенин-7-4'-0-диглюкозид, апигенин-7-глюкуронид, лектин, сенеционин и сенецифиллин) и аминокислот (α-амино-β-оксиламинопропионовая, a-аминоксиламиномасляная и/или α,γ-диаминомасляная кислота) (V.B. Malashetty с соавт., 2015; F. Prada с соавт., 2020). Их включение в рацион животных требует особого подхода и по возможности нежелательно. Основной нетоксичный сорт, используемый в настоящее время в США, — Tropic Sun. У других сортов накопление токсичной концентрации алкалоидов в биомассе происходит на стадии цветения, через 60 сут после посева, поэтому биомассу растений на силос следует убирать в этот срок (J.E. Garzon с соавт., 2021; J.B. Morris с соавт., 2015). Отмечено, что обрезка побегов до 30 см через 60-100 сут после посева и повторное выращивание в течение 70 сут увеличивают содержание азота в биомассе (A.S. Abdul-Baki с соавт., 2001). В современной системе биологического земледелия в России кроталярия также может быть использована в качестве нетрадиционной покровной культуры для армирования почвенного грунта, улучшения плодородия и проведения мероприятий по рекультивации. Ареалом для ее возможного выращивания могут служить южные регионы с теплым умеренным климатом, в частности Краснодарский край, Республики Адыгея и Крым. В семенах культуры найдены полисахариды (галактоманнаны) — биологически активные вещества, обладающие ростостимулирующим действием в отношении других растений (Р.П. Закирова с соавт., 2020). Эти метаболиты, получаемые в результате процесса рафинирования (дегуммирования) растительного масла, извлекаемого из семян, могут быть сопоставимы по качеству с экстрактами семян из другой востребованной в настоящее время однолетней бобовой культуры — гуара (Cyamopsis tetragonolоba (L.) Taub) (Е.А. Дзюбенко с соавт., 2023). Вторичные метаболиты, полученные из листьев кроталярии, — богатый источник углеводов, стероидов, тритерпенов, фенолов, флавоноидов, алкалоидов, аминокислот, сапонинов, гликозидов, дубильных веществ и летучих масел (S.K. Dinakaran с соавт., 2011). Таким образом, кроталярия ситниковая обладает гиполипидемическим, антиоксидантным, антибактериальным, противогрибным, противодиарейным, противовоспалительным, гепатопротекторным и многими другими фармакологическими эффектами. Еще одно практическое применение C. juncea — производство экономически выгодного биотоплива (S. Sadhukhan с соавт., 2016).
Ключевые слова: Crotalaria juncea, биологическое земледелие, рекультивация, галактоманнаны, камедь, фармакология.
J.V. Pukhalky1, 2, 3 ✉, N.I. Vorobyov1, S.I. Loskutov2, 3,
R.I. Glushakov4, 5, Yu.V. Kosulnikov1, A.I. Yakubovskaya6,
G.V. Nikiticheva2, L.A. Gorodnova2, A.P. Kozhemyakov1,
Yu.V. Laktionov1
Sunn hemp (Crotalaria juncea L.) is a multi-purpose annual legume plant. This is the oldest bast crop grown in tropical regions for fiber (H.R. Bhandari et al., 2016; 2022). In 1791, the plant was brought to Europe where it is cultivated as an alternative green manure crop. Crotalaria has been shown to produce sufficient dry matter to cover and protect the soil from potential erosion, as well as providing nitrogen in amounts useful for subsequent harvests of crops in a diversified crop rotation (D. Scott et al., 2022, A.P. Barros et al., 2022). In the United States, the plant occupies one of the leading places in the list of intermediate cover crops. Dry green biomass contains from 18 to 22 % protein, but can only be used in limited quantities for livestock feed (˂ 10 % of the silage produced), since sunn hemp during flowering accumulates the toxic alkaloid monocrotaline. The sunn hemp seeds are up to 35-40 % protein, and also contain a small amount (up to 0.1 %) of toxic dehydropyrrolizidine alkaloids (trichodesmine, junsein, apigenin-7-4'-0-diglucoside, apigenin-7-glucuronide, lectin, senecionine and seneciphylline) and amino acids (alpha-amino-beta-oxylaminopropionic, alpha-aminoxylaminobutyric and/or alpha,gamma-diaminobutyric) (V.B. Malashetty et al., 2015; F. Prada et al., 2020). Their use in animal feeding requires special attantion and is, if possible, undesirable. The main non-toxic variety currently used in the United States is Tropic Sun. In other varieties, the accumulation of toxic concentrations of alkaloids in the biomass occurs at flowering, so plant biomass for silage should be harvested 60 days after sowing (J.E. Garzon et al., 2021; J.B. Morris et al., 2015). It was noted that pruning shoots to 30 cm 60-100 days after sowing and re-growing for 70 days increases the nitrogen content in the biomass (A.S. Abdul-Baki et al., 2001). In Russia, crotalaria can be an unconventional cover crop in biological farming to reinforce the soil, improve fertility and for reclamation. The area for sunn hemp cultivation may be southern regions, in particular the Krasnodar Territory, the Republic of Adygea and Crimea. Polysaccharides (galactomannans) from the sunn hemp seeds are bioactive growth stimulant for other plants (R.P. Zakirova et al., 2020). These metabolites, obtained as a result of the refining (degumming) process of vegetable oil extracted from seeds, can be comparable in quality to seed extracts from guar (Cyamopsis tetragonolaba (L.) Taub) ‒ another currently in demand annual legume crop (E.A Dzyubenko et al., 2023). Secondary metabolites extracted from Crotalaria leaves are a rich source of carbohydrates, steroids, triterpenes, phenols, flavonoids, alkaloids, amino acids, saponins, glycosides, tannins and volatile oils (S.K. Dinakaran et al., 2011). Thus, C. juncea has hypolipidemic, antioxidant, antibacterial, antifungal, antidiarrheal, anti-inflammatory, hepatoprotective and many other pharmacological effects. Another practical application of C. juncea is the production of cost-effective biofuels (S. Sadhukhan et al., 2016).
Keywords: Crotalaria juncea, biological farming, recultivation, galactomannans, natural gum, pharmacology.
1ФГБНУ Всероссийский НИИ сельскохозяйственной |
Поступила в редакцию |
