Водный экстракт из листьев стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) как биостимулятор роста растений в светокультуре

Актуальность. Биостимуляторы роста растений на основе природного сырья экологически безопасны и безвредны для человека. Стевия (Stevia rebaudiana Bertoni) содержит дитерпеновые стевиолгликозиды, сходные по структуре и свойствам с гиббереллинами, а также ряд других ценных биологически активных соединений. Цель работы – исследовать влияние водного экстракта из листьев стевии на урожайность и качество салата листового и редиса европейского в условиях светокультуры.
Материалы и методы. Объектом исследований служили сорт салата Тайфун и редиса Ризенбуттер. Растения выращивали в светоустановках на биополигоне ФГБНУ АФИ (г. Санкт-Петербург) при освещенности 10–20 клк, температуре 22…26°С днем и 18…20°С ночью. Полив осуществляли водой, подкормку – питательным раствором Кнопа три раза в неделю. Субстрат – торф с минеральными добавками. Экстракцию из измельченных листьев стевии проводили горячей водой (80°С) в соотношении 1 г листьев: 100 мл воды в течение 90 мин. Некорневую обработку растений осуществляли двукратно разведениями исходного экстракта 1:10, 1:50 и 1:100 из расчета 0,20-0,25 мл/растение салата и 0,09-0,1 мл/растение редиса, контрольные растения обрабатывали водой. Полученные данные обрабатывали по стандартным методикам с использованием программного обеспечения Excel 2016.
Результаты. Некорневая обработка экстрактом из листьев стевии достоверно не влияла на размеры и массу корнеплодов редиса, но повысила урожайность за счет уменьшения числа застеблевавшихся растений: наблюдали достоверное их уменьшение во всех вариантах обработки (на 34-51%). При использовании разведения 1:100 на 20% повышался выход товарных корнеплодов и на 25% – урожай с кв. м. Некорневая обработка экстрактами стевии повышала массу растений салата и их биологическую ценность. Достоверно увеличивалось содержание фотосинтетических пигментов, сахаров, витамина С, наблюдалась тенденция к снижению содержания нитратов. Рекомендованными к использованию для некорневой обработки могут служить разведения исходного экстракта 1:50 и 1:100. Эффект от применения экстракта из листьев стевии сходен по действию с некоторыми биостимуляторами растительного происхождения, обладающими гормоноподобными свойствами, что определяет возможность использования его в качестве безопасного стимулятора роста растений.

1. Kozai T. Resource use efficiency of closed plant production system with artificial light: Concept, estimation and application to plant factory. Proceedings of the Japan Academy, Series B. 2013;89(10):447-461. https://doi.org/10.2183/pjab.89.447

2. Al-Kodmany Kh. The Vertical Farm: A Review of Developments and Implications for the Vertical City. Buildings. 2018;(8):24. https://doi.org/10.3390/buildings8020024

3. Яхин О.И., Лубянов А.А., Яхин И.А. Физиологическая активность биостимуляторов и эффективность их применения. Агрохимия. 2016;(6):72-94.

4. Lemus-Mondaca R., Vega-Galvez A., Zura-Bravo L., Ah-Hen K. Stevia rebaudiana Bertoni, source of a highpotency natural sweetener: A comprehensive review on the biochemical, nutritional and functional aspects. Food Chemistry. 2012;(132):1121-1132. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.11.140

5. Barbet-Massin C., Giuliano S., Alletto L., Daydé J., Berger M. Towards a semi-perennial culture of Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni under temperate climate: effects of genotype, environment and plant age on steviol glycoside content and composition. Genetic resources and crop evolution. 2016;63(4):685-694. https://doi.org/10.1007/s10722-015-0276-9

6. Samuel P., Ayoob K.T., Magnuson B. A., Wölwer-Rieck U. et al. Stevia leaf to stevia sweetener: exploring its science, benefits, and future potential. The Journal of nutrition. 2018;148(7):1186-1205. https://doi.org/10.1093/jn/nxy102

7. Brandle J.E., Telmer P.G. Steviol glycoside biosynthesis. Phytochemistry. 2007;68(14):1855-1863. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2007.02.010

8. Ullah A., Munir S., Mabkhot Y., Badshah, S. L. Bioactivity profile of the diterpene isosteviol and its derivatives. Molecules. 2019;24(4):678. https://doi.org/10.3390/molecules24040678

9. Hershenhorn J., Zohar M., Crammer B. et al. Plant-growth regulators derived from the sweetener stevioside. Plant growth regulation. 1997;23(3):173-178. https://doi.org/93410919710.1023/A:1005

10. De Oliveira B.H., Stiirmer J.C., de Souza Filho J.D., Ayub R.A. Plant growth regulation activity of steviol and derivatives. Phytochemistry. 2008;69(7):1528-1533. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2008.01.015

11. Огороднова У.А., Сапунова А.С., Тимофеева О.А. и др. Стевиозид обладает максимальной биологической активностью среди природных дитерпенов стевии. Доклады Российской академии наук. Науки о жизни. 2020;(492):79–82. https://doi.org/10.1134/S0012496620030060

12. Karimi M., Ahmadi A., Hashemi J. et al. The positive role of steviol glycosides in stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) under drought stress condition. Plant Biosystems-An International Journal Dealing with all Aspects of Plant Biology. 2016;150(6):1323-1331. https://doi.org/10.1080/11263504.2015.1056857

13. Mikhailov A.L., Nevmerzhitskaya J.Y., Timofeeva O.A. The antioxidant properties of stevioside under the influence of heavy metals. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016;7(5):1721-1727.

14. Асрандина С.Ш., Кенжебаева Ш., Ташимбаева А.А. Влияние биологически активных веществ на прорастание, рост и развитие семян стевии. Вестник КазНУ. Серия Биологическая. 2013;3/1(59):43-47.

15. Кочетов А.А., Синявина Н.Г., Мирская Г.В. и др. Влияние водных экстрактов стевии на рост и нетто-продуктивность овощных культур. Агрофизика. 2017;(4):38-47.

16. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. Р.4.1.1672-03. М.: Минздрав России, 2004. 368 с.

17. Панова Г.Г., Черноусов И.Н., Удалова О.Р. и др. Научно-технические основы круглогодичного получения высоких урожаев качественной растительной продукции при искусственном освещении. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2015;(4):17-21.

18. Методы биохимического исследования растений / Под ред. Ермакова А.И. Л.: Агропромиздат. Ленинградское отделение, 1987. 430 с.

19. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под ред. Тутельяна В.А., Скурихина И.М. М.: БрандесМедицина, 1998. 342 с.

20. МУ 5048-89. Методические указания по определению нитратов и нитритов в продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1989. 52 с.

21. Макаревич А.М., Шутова А.Г., Спиридович Е.В., Решетников В.Н. Функции и свойства антоцианов растительного сырья. Труды БГУ. 2010;4(2):147-157.

22. Лящева Л.В., Семенков А.С., Лящев Е.А. Применение регуляторов роста при выращивании столовой моркови. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2007;2(170):31-35.