Ирга химический состав: описание, фото, состав, калорийность, витамины. Полезные свойства ягод ирги

Содержание

описание, фото, состав, калорийность, витамины. Полезные свойства ягод ирги

Ирга — декоративно-садовое растение со сложным названием «rotundi-folia», принадлежит к семейству розоцветных. Широко распространена на всей территории России, совершенно неприхотлива и стойко переносит любые морозы. Это дерево-кустарник живет в среднем 60 лет.

Ирга — прекрасное декоративное, плодово-ягодное и медоносное растение. Ее часто высаживают по периметру сада - является прекрасной высокой живой изгородью. Распространенное народное название - «барыня». Плоды ирги - ягоды - небольшие, круглые, красновато-фиолетовые, обладают сладким вкусом и приятным свежим ароматом, созревают обычно в середине июля.

Состав ягод ирги

Богатый химический состав ягод ирги делает их не только прекрасным дополнением к рациону, но также позволяет использовать в качестве лечебного и профилактического средства. В них содержится до 25% пищевых волокон, 7 - 15% сахаров (глюкозы и фруктозы), пектин, витамин С. А благодаря наличию фитостеринов в ягодах, обладает очень важным свойством — противосклеротическим действием. Калорийность ирги невысокая - 43 кКал на грамм продукта.

Полезные свойства

Кроме ягод, в лечебных целях используют также кору и листья ирги, благодаря высокому содержанию дубильных веществ. Отвар из них применяют как противовоспалительное, бактерицидное и ранозаживляющее средство.

Сок ягод ирги полезен при повышенном артериальном давлении, сосудистых спазмах, ишемической болезни сердца. Он понижает свертываемость крови и предупреждает тромбоз. Отвар из свежих или сушеных ягод применяют для полосканий при заболеваниях горла и носоглотки, при ангине и стоматите. Польза ирги также в том, что она обладает отличным тонизирующим действием, помогает при переутомлении, стрессе и бессоннице.

В кулинарии ягоды ирги используют для приготовления отличных компотов, морсов, варенья и джемов. Их издавна добавляли в качестве компонента для ягодной начинки пирогов, тортов, тарталеток и ватрушек. Благодаря высокому содержанию пектина, получается отличный мармелад, зефир и пастила. Ягоды ирги можно сушить, запасать впрок и использовать зимой для приготовления компотов, витаминных чаев и полезных отваров. В сочетании с плодами шиповника, из ягод ирги получается отличный витаминный напиток, восполняющий витаминный дефицит в зимний и весенний период.

Химический состав плодов ирги круглолистной и разработка рецептуры алкогольного напитка на ее основе Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 664.34 Н.А. Величко, А.И. Машанов

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЛОДОВ ИРГИ КРУГЛОЛИСТНОЙ И РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ АЛКОГОЛЬНОГО НАПИТКА НА ЕЕ ОСНОВЕ

N.A. Velichko, A.I. Mashanov

CHEMICAL COMPOSITION OF FRUITS OF AMELANCHIER ROTUNDIFOLIA AND THE DEVELOPMENT OF ALCOHOLIC BEVERAGE BASED ON IT

Величко Н. А. - д-р техн. наук, проф., зав. каф. технологии консервирования и пищевой биотехнологии Красноярского государственного аграрного университета, г. Красноярск. E-mail: [email protected]

Машанов А.И. - д-р техн. наук, проф. каф. технологии консервирования и пищевой биотехнологии Красноярского государственного аграрного университета, г. Красноярск. E-mail: [email protected]

На территории Красноярского края произрастает значительное количество как дикорастущих, так и окультуренных плодовых и ягодных культур с уникальным химическим составом, одним из таких является ирга круглолистная. Плоды ирги в основном используют для домашних заготовок, в промышленном производстве алкогольных напитков они не применяются. Цель работы - исследовать химический состав плодов ирги круглолистной, произрастающей на территории Красноярского края, и разработать рецептуру сладкой настойки на ее основе. Сбор сырья производился в Емельяновском районе Красноярского края в период их технологической зрелости (август). Исследован химический состав ирги круглолистной. Установлено высокое содержание экстрактивных веществ (15,07 %) и сахаров (10,83 %). Полученные результаты свидетельствуют о наличии в плодах ирги незаменимо важных для организма микро- и макроэлементов, таких как натрий (25,13 мг/кг), калий (1602,42 мг/кг), алюминий (74,5 мг/кг) и другие. Была разработана рецептура сладкой настойки на основе плодов ирги круглолистной, определены органолептические и физико-химические показатели качества продукта, которые соответствуют требованиям ГОСТ Р 52192 «Изделия ликероводочные. Общие

Velichko N.A. - Dr. Techn. Sci., Prof., Head, Chair of Technology of Conservation and Food Biotechnology, Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk. E-mail: [email protected]

Mashanov A.I. - Dr. Techn. Sci., Prof., Chair of Technology of Canning and Food Biotechnology, Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk. E-mail: E-mail: [email protected]

технические условия». В состав рецептуры настойки входили спиртованный настой плодов ирги, лимонная кислота, спирт этиловый марки «Люкс», вода. Крепость напитков составила 20 %, содержание (г/100 см): общего экстракта - 29,5; сахара - 28,0; кислот в пересчете на лимонную кислоту - 0,3.

Ключевые слова: плоды, ирга круглолистная, настойка, напиток, рецептура, органо-лептические, физико-химические показатели.

On the territory of Krasnoyarsk Region there is a significant number of both wild and cultivated fruit and berry crops with a unique chemical composition; one of them is Amelanchier rotundifolia. Amelanchier rotundifolia fruits are mainly used for domestic preparations; in industrial production of alcoholic beverages they have not been applied. The aim of the study was to investigate chemical composition of Amelanchier rotundifolia growing in Krasnoyarsk Region and develop the formulation of sweet tincture based on it. The collection of raw materials was made in Emelyanovsky district of Krasnoyarsk Region in the period of technological maturity (August). Chemical composition of Amelanchier rotundifolia has been stated. High content of extractives (15.07 %) and sugars 10.83 % have been found. Received data testify about the presence of in fruits of Amelanchier rotundifolia

unchangible and important for the organism elements, such as sodium (25.13 mg/kg), potassium (1602.42 mg/kg), aluminium (74.5 mg/kg) and oth-ers.The recipe of sweet liqueurs based on fruits of Amelanchier rotundifolia was developed, organoleptic and physical-chemical indicators of the quality of the product meeting the requirements of State Standard R 52192 "Alcoholic beverage products. General specifications" were defined. The composition of the formulation of tincture included alcohol infusion of Amelanchier rotundifolia, citric acid, ethyl alcohol brand "Lux", water. Beverage strength was 20 %, the content of g/100 cm of total extract - 29. 5, sugar - 28.0, acids in terms of citric acid - 0.3.

Keywords: fruits, Amelanchier rotundifolia, tincture, beverage, formulation, organoleptic, physical and chemical parameters.

Введение. В природных условиях Красноярского края произрастает большое количество плодовых и ягодных растений, одним из которых является ирга круглолистная Amelanchier Rotundifolia. Ирга круглолистная относится к семейству розоцветных и представляет кустарник или деревце высотой до 4 м. Плоды ирги - яблочки диаметром до 1 см, имеют форму шара или груши, синевато-черного цвета или фиолетовые с сизым налетом, имеют сладкий вкус.

В народной медицине ягоды ирги используют при болезнях печени и почек, сердца и желудка, воспалительных процессах горла, для снижения кровяного давления и при некоторых других заболеваниях [1-3]. Высокое содержание витамина P позволяет рекомендовать плоды ирги и соки из них для укрепления стенок сосудов и повышения их эластичности, для предупреждения инфаркта миокарда и варикозного расширения вен, нормализации сна и укрепления иммунитета.

Плоды ирги содержат ценные биологически активные соединения. В них содержание сухого вещества варьируется в пределах 17-23 %, сахара - до 12 %, высокое количество Р-активных соединений: антоцианов от 500 до 1600 мг %, катехинов - 150-220 мг %, флавонолов - 50155 мг %, производных оксикоричной кислоты -40-150 мг %, дубильных и красящих веществ -до 0,8 %, пектиновых веществ - 1,5-3 % [2]. Ирга является поливитаминным средством. Общее количество минеральных веществ в соста-

ве дикорастущих, по литературным данным, составляет 0,2-0,54 % [2, 3].

В настоящее время иргу круглолистную используют только для домашних заготовок. Химический состав плодов ирги круглолистной недостаточно изучен. В связи с этим исследование химического состава и возможности использования ирги круглолистной, произрастающей на территории Красноярского края, в рецептурах напитков является актуальным.

Цель исследований. Изучение химического состава ягод ирги круглолистной, произрастающей на территории Красноярского края, и разработка рецептуры алкогольного напитка на ее основе.

Задачи: определить химический состав плодов ирги круглолистной; разработать рецептуру сладкой настойки на основе плодов ирги; провести оценку качественных показателей напитка.

Методы исследований. Объектом исследования служили плоды ирги круглолистной, собранные на территории Емельяновского района Красноярского края, в период их технологической зрелости (август). Для исследования химического состава плодов ирги пробы усреднялись методом квартования. Определение химического состава плодов ирги круглолистной проводили по методикам, принятым в биохимии растений [4]. Определение органолептических показателей, общей экстрактивности, общего сахара, кислотности, крепости напитка проводили согласно ГОСТ Р 55313-2012 [5].

Результаты исследований. Влажность плодов ирги составляла 82,33 %. В таблице 1 приведен химический состав плодов ирги круглолистной.

Полученные результаты свидетельствуют о высоком содержании в плодах ирги круглолистной сахаров (10,83 %) и экстрактивных веществ (15,07 %).

В таблице 2 приведен компонентный состав минеральных веществ плодов АтеЬпоЫег гоШсИМэ.

Полученные результаты свидетельствуют о наличии в плодах ирги незаменимо важных для организма микро- и макроэлементов, таких как натрий (25,13 мг/кг), калий (1602,42 мг/кг), алюминий (74,5 мг/кг) и другие. Из приведенных результатов (табл. 2) следует, что все необходимые микро- и макроэлементы присутствуют в ягодах ирги круглолистной, которые полностью могут восполнить норму суточного потребления.

Таблица 1

Химический состав плодов Лте1апоЫег гоШвИоИа

Компоненты Содержание, % а. с.м.

Зольные вещества 0,59

Протеин 1,15

Клетчатка 1,64

Пектин 0,34

Сахара общие 10,83

Моносахара 2,32

Сахароза 8,51

Экстрактивные вещества 15,07

Дубильные вещества 2,75

Исследования химического состава плодов настойки на основе плодов ирги круглолистной ирги круглолистной показали наличие ценных (табл. 3). веществ. Была разработана рецептура сладкой

Таблица 2

Компонентный состав минеральных веществ плодов Лте1апоЫег гоШМШа

Компонент Содержание элементов

Макроэлементы

Натрий (№), мг/кг 25,13

Кальций % 0,30

Калий (К), мг/кг 1602,42

Магний % 0,10

Фосфор (И, % 0,16

Сера % 0,06

Микроэлементы

Железо мг/кг 4,835

Цинк ^п), мг/кг 16,2

Марганец ^п), мг/кг 3,111

Медь мг/кг 7,2

Алюминий (ЭД, мг/кг 74,5

Молибден мг/кг 0,38

Таблица 3

Рецептура настойки

Компонент Количество на 1000 дал готовой продукции

Спиртованный настой плодов ирги круглолистной, л 1900

Лимонная кислота, кг 25

Сахарный сироп, 65,8 %, л 1200

Спирт этиловый ректификованный марки «Люкс» и вода умягченная По расчету на крепость купажа 20 % об.

Полученный напиток исследовали по орга-нолептическим и физико-химическим показателям на соответствие стандартам. Органолепти-ческую оценку качества настойки - на соответствие ГОСТ Р 55313- 2012 «Спирт этиловый из

пищевого сырья и напитки спиртные. Методы органолептического анализа» [5]. В таблице 4 приведены органолептические показатели сладкой настойки.

Таблица 4

Органолептические показатели настойки

_Показатель__Характеристика напитка_

Вкус__Сладковато-терпкий, с легким привкусом ягод ирги круглолистной

Запах__Характерный для данного вида напитков_

Цвет Бордовый

Полученный напиток имеет натуральный ки следующие: крепость - 20 % об. , общая экс-ягодный аромат, вкус чистый, цвет бордовый. трактивность - 29,5 г/100 мл, общий сахар -28,0 Физико-химические показатели сладкой настой- г/100 мл, кислотность - 0,3 г/100 мл.

Таблица 5

Физико-химические показатели настойки

Образец Крепость, % об. Общая экстрактив-ность, г/100 мл Общий сахар, г/100 мл Кислотность, г/100 мл

Сладкая настойка 2Q 29,б 28,Q Q,3

Физико-химические показатели настойки соответствуют ГОСТ Р 52192-2003 «Изделия ли-кероводочные. Общие технические условия» [6].

Выводы. Исследован химический состав плодов Amelanchier Rotundifolia, произрастающей в Красноярском крае. Установлено высокое содержание сахаров общих (10,83 % а. с.м.) и экстрактивных веществ (15,07 % а.с.м.). Разработана рецептура алкогольного напитка (сладкой настойки) на основе плодов ирги круглолистной. Определены органолептические и физико-химические показатели напитка. Полученные результаты показали, что полученный напиток по органолептическим и физико-химическим показателям соответствует ГОСТ Р 52192-2003 «Изделия ликероводочные». Приведенная рецептура получения сладкой настойки позволит расширить ассортимент ликероводочных изделий, улучшить органолептические свойства, обогатить напиток биологически активными веществами, содержащимися в плодах ирги круглолистной.

Литература

1. Ярославцев Е.И. [и др.]. Ваш сад. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Агропромиздат, 1992. - 317 с.

2. Кощеев А.К., Смирняков Ю.И. Лесные ягоды: справочник. - М.: Экология, 1992. - 270 с.

3. Ручьева О.И. Целебные ягоды. - М.: Вече, 2007. - 192 с.

4. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош [и др.]; под ред. А.И. Ермакова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Агропромиздат, Ленингр. отд-ние, 1987. - 430 с.

5. ГОСТ Р 55313-2012. Спирт этиловый из пищевого сырья и напитки спиртные. Методы органолептического анализа. - М., 2012.

6. ГОСТ Р 52192-2003. Изделия ликероводоч-ные. Общие технические условия. - М., 2003.

Literatura

1. Jaroslavcev E.I. [i dr.]. Vash sad. - 2-e izd., pererab i dop. - M.: Agropromizdat, 1992. -317 c.

2. Koshheev A.K., Smirnjakov Ju.I. Lesnye jagody: spravochnik. - M.: Jekolo-gija, 1992. -270 s.

3. Ruch'eva O.I. Celebnye jagody. - M.: Veche, 2007. - 192 s.

4. Metody biohimicheskogo issledovanija rastenij / A.I. Ermakov, V.V. Arasimovich, N.P. Jarosh [i dr.]; pod red. A.I. Ermakova. - 3-e izd., pererab. i dop. - L.: Agropromizdat, Leningr. otd-nie, 1987. - 430 s.

5. GOST R 55313-2012. Spirt jetilovyj iz pishhevogo syr'ja i napitki spirtnye. Metody organolepticheskogo analiza. - M., 2012.

6. GOST R 52192-2003. Izdelija likerovodochnye. Obshhie tehnicheskie uslovija. - M., 2003.

Ирга свежая - калорийность, химический состав, гликемический индекс, инсулиновый индекс

Содержание пищевых веществ в таблице приведено на 100 грамм продукта.

Норма рассчитывается по параметрам, введенным на странице мой рацион

Калорийность и макронутриенты

Углеводы, г

11. 4

248.3

4.6

Гликемический индекс

Гликемический индекс

20

~

~

Инсулиновый индекс

Инсулиновый индекс

22

~

~

Омега 3,6,9

Альфа-линоленовая к-та (18:3) (Омега-3), г

~

3.1

~

Клетчатка, Холестерин, Трансжиры

Клетчатка, г

~

31.3

~

Холестерин, мг

~

~

~

Трансжиры, г

~

~

~

Витамины

Витамин A, мкг

~

937. 5

~

Альфа-каротин, мкг

~

5208.3

~

Бета-каротин, мкг

2900

5208.3

55.7

Витамин D, кальциферол, мкг

~

10.4

~

Витамин E, альфа токоферол, мг

~

15.6

~

Витамин K, филлохинон, мкг

~

125

~

Витамин C, аскорбиновая, мг

25

93.8

26.7

Витамин B1, тиамин, мг

~

1.6

~

Витамин B2, рибофлавин, мг

~

1.9

~

Витамин B3, витамин PP, ниацин, мг

~

20. 8

~

Витамин B4, холин, мг

~

520.8

~

Витамин B5, пантотеновая, мг

~

5.2

~

Витамин B6, пиридоксин, мг

~

2.1

~

Витамин B7, биотин, мг

~

52.1

~

Витамин B8, инозит, мг

~

520.8

~

Витамин B9, фолаты, мкг

30

416.7

7.2

Витамин B11, L-карнитин, мг

~

680

~

Витамин B12, кобаламин, мкг

~

3.1

~

Витамин B13, оротовая кислота, мг

~

312. 5

~

Коэнзим Q10, убихинон, мг

~

31.3

~

Витамин N, липоевая кислота, мг

~

31.3

~

Витамин U, метилмегионин-сульфоний, мг

~

208.3

~

Микроэлементы

Кальций, мг

~

1041.7

~

Железо, мг

~

10.4

~

Магний, мг

~

416.7

~

Фосфор, мг

~

833.3

~

Калий, мг

~

2604. 2

~

Натрий, мг

~

1354.2

~

Марганец, мг

~

2.1

~

Селен, мкг

~

72.9

~

Фтор, мкг

~

4166.7

~

Хром, мкг

~

52.1

~

Кремний, мг

~

31.3

~

Молибден, мкг

~

72.9

~

Аминокислотный состав

- незаменимые аминокислоты

Триптофан, г

~

0. 8

~

Треонин, г

~

2.5

~

Изолейцин, г

~

2.1

~

Метионин, г

~

1.9

~

Фенилаланин, г

~

4.6

~

Тирозин, г

~

4.6

~

Аргинин, г

~

6.4

~

Гистидин, г

~

2.2

~

Аспарагиновая, г

~

12.7

~

Глутаминовая, г

~

14.2

~

лекарственное растение, применение, отзывы, полезные свойства, противопоказания, формула цветка

В медицине

Ирга в официальной медицине не применяется, однако используется в народной медицине как антимикробное, вяжущее и успокоительное средство. Также ирга считается ценным витаминным продуктом, специалисты советуют включать плоды ирги (свежие или замороженные) в рацион при авитаминозе, во время диеты и для поддержания организма после перенесенной простуды.

Противопоказания и побочные действия

Ирга противопоказана людям с пониженным давлением, с диагнозом «гемофилия», так как она понижает свертываемость крови. При индивидуальной непереносимости компонентов возможны аллергические реакции.

Кроме того, если вы планируете садиться за руль, не стоит есть иргу в большом количестве из-за седативного воздействия ягод на организм. Это же касается и работ с различными механизмами, и в той сфере, где требуется предельная концентрация внимания.

В ирге содержится большое количество дубильных веществ, а в период беременности могут быть проблемы с их усвоением. Поэтому, чтобы не случилось запора, ягоды ирги в рацион беременных следует вводить с осторожностью и только с разрешения врача.  

При грудном вскармливании, особенно в его начале, ягоды ярких цветов обычно не употребляют. Детям иргу можно постепенно вводить в прикорм после года и понемногу, следя за стулом ребенка.

В кулинарии

Ягоды (точнее, плоды) ирги употребляют в свежем виде. У них сочная сладкая мякоть, приятная на вкус. Витамина С в ней больше, чем в яблоках, грушах, абрикосах, персиках, вишне, сливах, винограде.

Из ирги можно приготовить желе, пастилу, джемы, компоты, варенья, кисели, отличные вина и настойки, иногда иргу добавляют в напитки для усиления вкуса. Ягоды также используются как хороший пищевой краситель.

Одно из названий сушеной ирги – северный изюм или коринка, ее применяют как начинку для кондитерских изделий, а молотую сухую иргу добавляют в соусы для придания ему пикантного вкуса.

Классические пропорции варенья из ирги – 300 г сахара на 1 кг ягод.

Очень хорошо ягоды ирги сочетаются в купаже с кислыми ягодами, например, с черной смородиной.

Сок ирги получают из плодов, пролежавших после сбора в течение недели.

После такого вылеживания количество сока будет намного выше, чем у только что снятых ягод. Специалисты рекомендуют добавлять в сок ирги много сахара (около 300 г на один литр напитка).

В садоводстве

Ирга круглолистная – это морозостойкое, засухоустойчивое, неприхотливое растение. Ее можно сажать на самых ветреных местах для защиты от ветра других растений. Саженец хорошо приживается, и на второй-третий год он начинает давать ежегодный урожай сладких округлых ягод независимо от погодных условий.

Ирга светолюбива и теневынослива, однако в густой тени плодоносит плохо. Растет на любых почвах с нейтральной реакцией, предпочитает влажные места. Уход за иргой довольно прост. Весной нужно прорыхлить почву под кустами, удаляя сорняки. Иногда проводится обрезка побегов, растущих из центра куста, чтобы не было загущения. Также считается, что эта процедура омолаживает растение и способствует приросту молодых побегов. Кстати, обрезанные и хорошо развитые побеги можно использовать как готовые саженцы.

Иргу можно также размножать отводками, корневыми отпрысками, корневыми и зелеными черенками, прививкой. Семенами иргу лучше не размножать, так как у потомства возможна потеря сортовых ценных признаков.

Для выращивания лучше использовать специально выведенные крупноплодные сорта с ягодами до 15 мм и урожайностью до 15 кг ягод с куста. Такие сорта были выведены в Канаде, среди них «Форсбург», «Смоуки», «Пембина».

Ирга – очень декоративное растение. Весной, в период цветения она сплошь покрывается белыми цветами, летом ее украшают яркие ягоды, а осенью листья становятся оранжево-красными и пурпурными.

Ирга красиво смотрится как в одиночных посадках, так и в виде живой изгороди, которую можно формировать по вашему желанию.

На иргу очень хорошо прививать карликовые груши, яблони и другие плодовые культуры. Ирга широко используется в озеленении как бордюрное растение, а также как элемент городского озеленения, так как довольно неприхотлива и быстро приспосабливается к любым условиям.

Полезные и опасные свойства ирги

Ирга - удивительное растение, семейства розоцветных. Она нетребовательна к условиям произрастания, способна нормально переносить морозы до -40 -50 градусов, и во время цветения заморозки до -5 -7 градусов. Она хорошо растет на почвах различного состава и кислотности. Но есть непременное условие - если вы хотите получить урожай крупных, сладких, с ароматом свежести ягод, надо отвести ирге солнечное место. Поэтому кусты ирги следует располагать на расстоянии не менее 2,5-3 м, если только вы не ставите целью вырастить высокую живую изгородь, для чего ирга очень подходит.

Наиболее распространена ирга круглолистная, или ирга обыкновенная (rotundi-folia), встречается в культуре как плодовое, медоносное и декоративное растение. Листья опадающие, округлые или овальные, сверху темно-зелёные, снизу бледно-зелёные, осенью жёлто-красные или тёмно-красные. Цветки белые или кремовые, собраны в щитковидные кисти на концах побегов. Плоды круглые, синевато-чёрные или красновато-фиолетовые, диаметр до 10 мм, съедобные, сладкие, созревают в июле.

Калорийность ирги

Это низкокалорийная ягода, в 100 г которой содержится 45 кКал. Однако из-за повышенного содержания углеводов ею не стоит злоупотреблять людям, страдающим ожирением.

Полезные свойства ирги

Ирга содержат до 12% сахаров, яблочную и другие органические кислоты, дубильные и красящие вещества, флавонолы, витамины Р, С, группы В, каротин, микроэлементы, клетчатку, пектины; в семенах содержится жирное масло, а в коре и листьях - дубильные вещества.

Ирга превосходят даже виноград по содержанию витамина «С», а также богаты каротином, витамином «Р», сахарами и другими минеральными веществами. У людей, употребляющих иргу, улучшается сон, зрение и работа кишечника.

Плоды улучшают пищеварение и укрепляют кишечник. Как хорошее поливитаминное средство в свежем виде ягоды применяют для профилактики и лечения гипо- и авитаминозов, атеросклероза, а также сердечно-сосудистых и желудочно-кишечных заболеваний. С разрешения и под контролем врача плоды ирги используются в виде вяжущих отваров при воспалительных желудочно-кишечных заболеваниях.

В народной медицине для полоскания горла применяют свежий сок ягод ирги как диетический и лечебный напиток с вяжущими свойствами, смесь его с соками диких яблок и груш. Обилие витамина Р позволяет рекомендовать плоды ирги и соки из них пожилым людям для укрепления стенок сосудов и повышения их эластичности, предупреждения инфаркта миокарда и варикозного расширения вен. Ирга нормализует сон и укрепляет организм. Применение настойки цветков ирги нормализует работу сердца и снижает кровяное давление. Сок свежих плодов используется как лечебный напиток при расстройствах кишечника.

Плоды ирги созревают неодновременно, поэтому их собирают в несколько приемов. Ирга широко используется в лечебном и диетическом питании. Плоды ее употребляют в свежем виде в качестве десерта, их сушат, вялят, замораживают, варят варенье, готовят компот. Высушенные ягоды иногда называют «северным изюмом», а раньше они были известны под названием коринки, их используют в качестве начинки для кондитерских изделий.

Сок из свежесобранных плодов ирги почти не отжимается, но после 7-10-дневного хранения слоем не более 5 см можно отжать до 70% сока. Учитывая, что ягоды имеют пресно-сладкий вкус и не богаты органическими кислотами, в продукты переработки добавляют лимонную кислоту или натуральный сок кислых плодов.

Для приготовления сока из ирги, ягоды выдерживают в сухом помещении в течение недели, рассыпав их на пленке или бумаге, чтобы они смогли отдать сок и стали более ароматными. Затем с помощью соковыжималки отжимают сок, смешивая его с сахаром (на 1 л сока - 300 г сахара), подогревают до полного растворения сахара, разливают в банки и закатывают их крышками. Хранят в прохладном помещении. Поскольку сок ирги малой кислотности, то его можно купажировать с другими соками ягодных культур, например с соком смородиной красной.

Из плодов ирги получается вкусное и целебное вино. Например, в США с XVIII века сажают обширные плантации ирги для виноделия.

Настой цветков ирги благотворно влияет на работу сердца и снижает давление.

Опасные свойства ирги

Известны случаи индивидуальной непереносимости ирги. Противопоказана данная ягода тем, кто страдает пониженным давлением. Не стоит также чрезмерно употреблять иргу в пищу, так как она обладает седативным свойством и может привести к снижению концентрации.

Противопоказана ирга людям, страдающим гемофилией, так как она понижает свертываемость крови.

Данное видео расскажет о том, как приготовить вкусное варенье из ирги.

Рейтинг:

8.5/10

Голосов: 8

Смотрите также свойства других ягод:

описание фрукта, полезные свойства и противопоказания, состав и калорийность, фото

Содержание статьи:

Ирга (лат. Amelanchier) относится к подсемейству Яблоневые в составе семейства Розовые, куда входят яблоня, абрикос, слива, вишня, ежевика и много других плодоносящих растений. Научное название рода произошло от франко-провансальского слова amelanche, которое обозначало плоды растущей на юго-востоке Франции Ирги обыкновенной (лат. Amelanchier ovalis). Слово amelanche кельтского происхождения и в переводе означает «яблочко».

Первое письменное упоминание о роде датируется 1549 годом. Он охватывает около 25 видов, и почти все они произрастают в Северной Америке. Два встречаются в Малой Азии и один — в Европе. Лидер по урожаю — Канада, где фермеры ежегодно собирают 5–6 миллионов килограмм фруктов.

Фото: ягоды ирги на ветке

Ирга представляет собой маленькое дерево или многоствольный листопадный кустарник. У высоких кустов внизу отсутствуют ветки, и своей широкой кроной они напоминают деревья. Одноствольная игра встречается редко. Придать ей такую форму не получается даже с помощью обрезки.

На всех растениях весной появляются многочисленные белые, розовые, кремовые или красноватые (сорт Ламарка) цветки звездообразной формы, которые собраны в гроздевидные соцветия и привлекают большое количество шмелей и пчел. Они красиво контрастируют с одновременно распускающимися листьями медного оттенка.

Листья с простыми, часто покрытыми пушком пластинками, имеют прилистники,  расположены на ветках очередно. Форма пластинок овальная или округлая, края гладкие или зазубренно-пиловидные. Когда они вырастают, то становятся темно-зелеными, а осенью окрашиваются в желтый, красный или оранжевый цвет.

Цветение продолжается всего несколько дней. Затем появляются фрукты в форме яблока, диаметром 0,5–1,5 см, от темно-фиолетового до синевато-черного цвета, с отвернутыми назад чашелистиками сверху. Внешне они похожи на ягоды, но на самом деле относятся к семечковым плодам. Внутри — камера с 4–10 гнездами, в каждом из которых содержится по одному крошечному семени. По своему составу и свойствам ирга сравнима с черникой и немного напоминает ее по вкусу. Семечки у нее твердые и горьковатые.

Фрукты растений всех сортов съедобны и созревают в конце июня или начале июля. Спелую иргу рекомендуется собирать как можно быстрее, так как сладкие плоды привлекают птиц. Хранятся они плохо, даже в прохладном месте, но зато хорошо замораживаются и в таком виде сохраняют свои свойства до двух лет. При медленном охлаждении образуются микроскопические трещинки, через которые вытекает сок, поэтому большинство свежесобранных фруктов замораживают в течение двух часов и продают потом круглый год.

Ирга: полезные свойства и противопоказания

Польза ирги для здоровья

Ирга выращивается в основном как декоративное растение. В Европе в народной медицине растение почти не используется и в большинстве старых травников не упоминается. Однако считается, что она стимулирует обмен веществ и полезна для здоровья в целом, так как содержит минералы, витамины и другие важные вещества. По количеству антиоксидантов она превосходит многие фрукты и овощи.

Согласно канадским ученым, в сушеной ирге в необычайно высокой концентрации присутствуют медь и железо. Последнего в ней в три раза больше, чем в черносливе и в четыре раза больше, чем в изюме. Поэтому употреблять фрукты рекомендуется людям, страдающим анемией.

Некоторые присутствующие в плодах полезные вещества и их свойства:

  • Флавоноиды: делают сосуды эластичными и предотвращают оксидативный стресс, снижая вероятность возникновения воспалительных и сердечно-сосудистых заболеваний.
  • Минералы (например, магний, кальций и железо): необходимы для нормального сна, обеспечивают стабильность работы нервной системы и мышц.
  • Неперевариваемые пищевые волокна (пектин и т. д.): выводят вредные вещества, стимулируют пищеварение и насыщают организм, не поставляя лишние калории, а значит, способствуют снижению веса.
  • Дубильные вещества: используются в народной медицине для борьбы с воспалительными процессами в носоглотке и желудочно-кишечном тракте.

Фрукты были важной частью рациона питания коренных американских народов. Согласно голландскому медику Корнелиусу Моэрману, из плодов делали капли для ушей и глаз. Разные части ирги канадской использовались в качестве слабительных, потогонных, рвотных, жаропонижающих, противоглистных, дезинфицирующих и противозачаточных средств. Из них делали препараты для лечения простуды, кашля, гриппа, диареи, зубной боли, а также легочных, гинекологических и венерических заболеваний. Переселенцы из Европы ели плоды, чтобы предотвратить развитие недугов, связанных с неполноценным питанием, например, цинги.

Вредные свойства ирги

Листья и семена ирги содержат незначительное количество цианогенных гликозидов, которые являются источником синильной кислоты. После употребления незрелых плодов или большого количества разжеванных семян могут возникнуть проблемы с желудочно-кишечным трактом. Неразжеванные семена выводятся из организма в непереваренном виде. Однако при случайном раскусывании нескольких штук симптомы отравления не возникнут, как и в случае с яблочными семечками, в которых тоже есть опасные гликозиды.

Состав и калорийность ирги

Калорийность 100 грамм ягод ирги составляет 45 ккал. Помимо витаминов, минералов, флавоноидов, дубильных и балластных веществ, они содержат много разных аминокислот, среди которых преобладают аргининовая, глутаминовая, аспарагиновая и лейциновая. Ниже указано содержание макро-и микронутриентов в среднем по данным американской лаборатории Nutrient Data Laboratory.

Макроэлементы:

  • вода — 79,55 г;
  • углеводы — 18,48 г;
  • жиры — 0,49 г;
  • белки — 1,33 г.

Витамины:

  • C — 3,55 мг;
  • E — 1,12 мг;
  • B1 — 0,04 мг;
  • B2 — 3,54 мг;
  • B5 — 0,31 мг;
  • B6 — 0,003 мг;
  • B7 — 0,02 мг;
  • B9 — 4,55 мкг;
  • A — 10,91 мкг.

Минеральные вещества:

  • калий — 162,12 мг;
  • магний — 24,39 мг;
  • цинк — 0,17 мг;
  • железо — 0,96 мг;
  • кальций — 41,97 мг;
  • фосфор — 20,15 мг;
  • натрий — 0,48 мг;
  • марганец — 1,42 мг.

Что делают из ирги

Фрукты не только едят сырыми, но и перерабатывают на джем, сок и ликер. Их кладут в кексы, пудинги, супы и каши. Плоды консервируют с добавлением сахара или меда и сушат, за что растение прозвали «изюмным деревом». Поскольку в них мало кислот, их часто смешивают с кислыми фруктами, например яблоками или апельсинами. Североамериканские народы делают из ирги пюре, которое используют в качестве начинки для пирогов, добавляют в йогурты, мороженое и фруктовые смузи.

Листья можно сушить и заваривать из них чай. Он хорошо успокаивает нервы и улучшает сон. Уникальный напиток готовили индейцы племени Лакота, для которого кипятили лепестки, листья и веточки.

Из молодых веток коренные американцы плели корзины. Из древесины делали мебель, веревки, стрелы, гарпуны, инструменты. Индейцы Ачомави вырезали из нее нечто вроде бронежилетов, которые надевали под одежду перед битвой.

Интересные факты
  1. Растение любил президент США Джордж Вашингтон, который высадил множество кустов Amelanchier на территории своего родового поместья Маунт-Вернон, расположенного в штате Вирджиния.
  2. Канадские музеи и семьи хранят старые рецепты блюд из плодов, придуманных когда-то европейскими переселенцами или позаимствованных ими у местного населения.

полезные свойства и польза для здоровья

Ореолом обитания необычной ягоды ирги считается Европа, азиатские и африканские страны, а также северная часть Америки, хотя родиной считается Канада. Это растение с темными ягодами насыщенного синего цвета, покрытыми небольшим сизоватым налетом, долгое время перекочевывало из рук в руки, все больше распространяясь по земному шару, и, наконец, очутилось на садовых участках, где превратилось в постоянного обитателя. 

Основной причиной, почему эта ягода превратилась в садовое растение и приобрела широкую популярность среди садоводов, стали полезные свойства ирги, которые следует оценить по достоинству. Богатый химический состав делает эти ягоды ценнейшим продуктом любой диеты. Если рассматривать полезные свойства ирги, следует начать с витаминного состава этих вкуснейших ягод с уникальным химическим составом. 

Несмотря на то, что некоторые виды витаминных веществ человеческий организм способен синтезировать самостоятельно, оставшуюся часть недостающих элементов ему необходимо получать вместе с пищей. Учитывая, что недостаток хотя бы одного из них может привести к серьезным нарушениям, необходимо внимательно относиться к витаминному обогащению своего рациона. 

Частая гостья в рационе питания любителей натуральной пищи, ирга полезные свойства своих ягод уж точно сможет направить в нужное русло. Пектины в ее составе поспособствуют здоровому аппетиту, хорошей работе желудка, очистят организм от вредных веществ, канцерогенов и токсинов, тем самым укрепляя иммунитет. Отвар из этих ягод повысит стрессоустойчивость, снимая усталость и нормализуя функционирование нервной системы.

Рибофлавином (витамин В2) обуславливается польза ирги для человеческого организма со стороны обменных процессов веществ основного порядка: жиров, углеводов и белков. А также он принимает участие в процессах наращивания тканей, работы сальных желез, повышает уровень цветоощущения зрительных органов.

Аскорбиновая кислота, как базовая основа многих полезных свойств ирги, является разновидностью водорастворимых витаминных веществ. Применение этой кислоты в борьбе с инфекционными процессами в организме уже известно всем, кто перенес простудные заболевания. Кроме этого, витамин С является участником обмена веществ в человеческом теле, удерживает холестериновый уровень в пределах нормы, снижая его при необходимости до общепринятых показателей.

Биофлавоноидное вещество, более известное как витамин Р, довольно редко встречается среди продуктов питания. Многие полезные свойства ирги обусловлены именно наличием этого витаминного вещества в составе ягод. Биофлавоноиды выступают в организме как регуляторы сахара, укрепляющие вещества капиллярной сетки, укрепляют стенки сосудов всех кровеносной системы, снижая уровень ломкости, повышают показатели прочности, гибкости и эластичности, а также общей сопротивляемости повреждениям. Понижая свертываемость крови, и предупреждая образование тромбов, сок ирги полезен при спазмах сосудов, ишемической болезни сердца, гипертонии.

Остальная польза ирги является результатом наличия в ее листьях дубильных и стеариновых веществ. Благодаря этим компонентам отвары из листьев имеют превосходный ранозаживляющий, бактерицидный и противовоспалительный эффект. 

Синие ягоды ирги имеют превосходный вкус и достаточно полезных свойств, чтобы вполне заслуженно занять свое место в пищевом рационе человека. Они могут стать частью изысканных десертов и вкуснейшей выпечки, или же просто приниматься в пищу в своем естественном виде. 

В любом случае эти ягоды придутся многим по вкусу, особенно приверженцам здоровой и правильной диеты. Ведь калорийность ирги составляет всего лишь 45кКал на 100г этих чудесных ягод. Всему виной поистине уникальное архитектурное строение набора веществ, ягоды практически полностью лишены белков и жиров. Поэтому свою калорийность ирга так и не набрала, зато углеводов, хоть отбавляй (10г/100г продукта).

Вред ирги

Не смотря на великолепные полезные свойства ирги, всегда нужно употреблять ее в пределах разумного. Что касается противопоказаний к употреблению этой ягоды в пищу, то не рекомендуется, есть иргу людям, страдающим от явления недостаточного давления в крови. И, конечно же, в том случае, если Вы намереваетесь сесть за руль на длительное время, поскольку умиротворяющее действие, которое оказывает ирга на организм, может сыграть не на руку уставшему водителю. 

Само собой, индивидуальная непереносимость должна стать отказом от употребления, поскольку это чревато возникновением аллергических проблем. Чрезмерное употребление ирги, как и любого продукта, также может негативно сказаться на состоянии организма.

Химический состав ирги( на 100г ягод)

Пищевая ценность

  • Калорийность 45 ккал.
  • Углеводы  10 гр.

Витамины

Калорийность Ирги. Химический состав и пищевая ценность.

Пищевая ценность и химический состав.

В таблице указано содержание питательных веществ (калорий, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.

.5% 9000-
Питательное вещество Количество Норма ** % нормы в 100 г % нормы в 100 ккал 100% норма
Калорийность 47 кКал 1684 ккал 2.8% 6% 3583 г
Углеводы 11,4 г 219 г 5,2% 11,1% 1921 г
органические кислоты 0,5 г ~ 0,5 г ~
Витамины
бета-каротин 2,9 мг 5 мг 58% 123,4% 172 г
Витамин B9, фолиевая кислота 30 мкг 400 7 г 16% 1333 г
Витамин С, аскорбиновый 25 мг 90 мг 27,8% 59,1% 360 г
Усвояемые углеводы
и дисахариды (сахара) 11,4 г max 100 г

Энергетическая ценность 47 ккал.

Irga богат витаминами и минералами, такими как: бета-каротин - 58%, витамин C - 27,8%
  • B-каротин является провитамином A и обладает антиоксидантными свойствами.6 мкг бета-каротина эквивалентно 1 мкг витамина А.
  • Витамин С участвует в окислительно-восстановительных реакциях, функционировании иммунной системы, способствует усвоению железа. Дефицит приводит к рыхлым и кровоточащим деснам, носовым кровотечениям из-за повышенной проницаемости и хрупкости кровеносных капилляров.
Теги: калорийность 47 ккал, химический состав, пищевая ценность, витамины, минералы, чем полезна Ирга, калорийность, нутриенты, полезные свойства Ирги

Энергетическая ценность, или калорийность Количество энергии, выделяемой в организм человека от пищи при пищеварении.Энергетическая ценность продукта измеряется в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж) на 100 граммов. продукт. Килокалория, используемая для измерения энергетической ценности пищи, также называется «пищевой калорией», поэтому при указании калорий в (килограммах) калории часто опускают приставку «килограммы». Вы можете посмотреть подробные энергетические таблицы для русских продуктов.

Пищевая ценность - содержание в продукте углеводов, жиров и белков.

Пищевая ценность пищевого продукта - совокупность свойств пищевого продукта, при наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в необходимых веществах и энергии.

Витамины , органические вещества, необходимые в небольших количествах в рационе как человека, так и большинства позвоночных. Витамины обычно синтезируются растениями, а не животными. Суточная потребность человека в витаминах составляет всего несколько миллиграммов или микрограммов. В отличие от неорганических веществ витамины разрушаются при сильном нагревании. Многие витамины нестабильны и «теряются» во время приготовления пищи или обработки пищевых продуктов.

(PDF) Измерение дыхания растений с помощью инфракрасного газоанализатора (IRGA)

Руководство по спонсируемой ICAR учебной программе «Физиологические методы анализа воздействия

изменения климата на сельскохозяйственные растения» 16-25 января 2017 г., Отделение Физиология растений, IARI, Нью-Дели

31

Измерение дыхания растений инфракрасным газоанализатором (IRGA)

Виджай Пол1 *, Ракеш Пандей1, Анджали Ананд1 и Рамеш К.V.2

1 Отдел физиологии растений, Индийский институт сельскохозяйственных исследований (IARI), Нью-Дели-110 012

2 Физиология растений, ICAR - Индийский институт семеноводства, Мау, США.

* E-mail: [email protected]

Введение

Средняя температура поверхности увеличилась во всем мире

на 0,85 ° C с 1800 по 2012 г., а к концу 2100 г.

прогнозируется дальнейшее увеличение

на 1,3 ° C-3,7 oC

(IPCC, 2013). Ожидается, что повышение температуры

будет больше в субтропиках и тропиках (IPCC, 2013).

Прогнозируется, что это повышение температуры

окажет влияние на рост растений и изменит параметры

th на рост и / или рост растений

физиологические процессы, потому что большинство процессов в растениях

чувствительны к температуре (Kramer and Kozlowski,

1979). Ключевые синтетические документы

по-разному показали, что абиотические стрессы вызывают многократное увеличение дыхания растений в

раз в стрессовой среде.

Дыхание делится на два компонента: рост

дыхание, связанное с созданием

новой биомассы и поддерживающее дыхание

, связанное с сохранением существующей биомассы. В то время как рост

дыхания в основном определяется количеством и

химическим составом образующейся новой биомассы, поддерживающее дыхание

покрывает затраты на поддержание функциональности

существующих тканей (Penning de Vries et al.,

1989). Высокие температуры считаются вредными для здоровья, потому что они могут вызывать поддерживающее дыхание

, тем самым влияя на урожайность

(Zheng et al., 2002). Несколько отчетов указали на

повышенное темновое дыхание из-за высокой средней ночной температуры

в течение части или всей ночи для хлопка (Loka

и Oosterhuis, 2010), томатов, сои и салата

(Frantz et al., 2004), рис (Cheng et al., 2009).

Митохондриальное дыхание - важный компонент

углеродного баланса и продуктивности растений и сельскохозяйственных культур,

подпитывая процессы роста и поддержания (McCree,

1982). Это также ограничивающий фактор для производства биомассы

, поскольку он потребляет значительную часть имеющихся ассимилятов

. Помимо обеспечения энергии

посредством катаболической активности, дыхание также выполняет

анаболическую функцию, обеспечивая основные строительные блоки,

прекурсоров и промежуточные звенья для роста и

развития растений.Эффективность использования углерода

(CUE) растения, которая представляет собой количество C

, включенного в сухое вещество (посредством дыхания)

, деленное на общее количество фиксированного углерода (в процессе фотосинтеза

), обычно составляет только 50%. до 70%.

Это означает, что от 30% до 50% углерода, зафиксированного

фотосинтетическими процессами, теряется при поддержании дыхания

.

Следовательно, важно измерение дыхания

, поскольку оно обеспечивает окно, через которое растение

определяет свою метаболическую активность.Скорость дыхания

тесно связана со скоростью метаболизма клетки

, ее энергией и физиологическим статусом

, потому что энергия, полученная в результате дыхания

, управляет большинством реакций и энергетическим балансом

внутри клетки. Существуют различные способы и условия

, в которых можно измерить дыхание растений.

Сюда входят измерения потерь

субстрата, потребления O2, производства CO2,

производства энергии и т. Д.Что касается производства

CO2, респираторные измерения могут быть выполнены в двух системах типа

, т. Е. Статической системе и динамической системе

. Здесь мы описываем

методов измерения дыхания растений на основе IRGA.

Измерение дыхания растений

A. Статическая система измерения производства CO2

В этой системе часть растения помещается в герметичную камеру

, а накопление CO2 в камере

измеряется в течение определенного периода времени.Этот метод

можно использовать для небольших частей растений. E. g.,

листьев, меристем, бутонов и т. д. Для расчета скорости дыхания

в статической системе необходимо иметь следующие параметры

: -

Frontiers | Talking SMAAC: новый инструмент для измерения дыхания почвы и микробной активности

Введение

Повышенное дыхание почвы из-за более высоких температур может усугубить глобальное изменение климата (Rustad et al., 2000; Davidson and Janssens, 2006; Bond-Lamberty et al., 2018), поскольку в настоящее время валовой сток почвы составляет ∼60 Гт C год -1 и представляет собой один из двух крупнейших наземных источников потоков углерода. Улавливание большего количества углерода в почвах стало целью усилий по смягчению последствий изменения климата, таких как инициатива по 4 промилле (Minasny et al., 2017), с особым упором на почвы, деградированные в результате деятельности человека (Lal, 2004). . Измерения дыхания почвы могут помочь информировать о таких усилиях по секвестрации, а также предоставить средства для мониторинга здоровья и функции сельскохозяйственных почв (Mondini et al., 2010; Аллен и др., 2011). В лаборатории измерения дыхания почвы используются для интерпретации микробных характеристик почвы, например, с использованием таких анализов, как SIR (Bradford et al., 2010), минерализация углерода (Song et al., 2014) и профиль катаболической реакции (Casas et al. , 2011).

Дыхание почвы часто оценивается путем измерения изменений концентрации углекислого газа (CO 2 ) в контролируемом объеме в течение некоторого периода времени и полагается либо на точечные пробы, либо на комплексные измерения.Точечные пробы часто анализируются с использованием методов газовой хроматографии (ГХ) (McGowen et al., 2018). Несколько измерений ГХ также могут быть объединены для интегрированных измерений. Однако эти измерения ГХ могут быть дорогостоящими, особенно когда требуется много образцов. Устройства IRGA обеспечивают комплексные измерения потока и широко используются для количественной оценки дыхания почвы в лесах (Gaudinski et al., 2000; Ladegaard-Pedersen et al., 2005; Don et al., 2009) и сельскохозяйственных экосистемах (Smukler et al. , 2012).Измерения на основе IRGA также использовались для изучения состава микробного сообщества (Fierer et al., 2003), который представляет собой одно из важных свойств, связанных с функцией почвы (Mukhopadhyay et al., 2014). Хотя устройства на основе IRGA обеспечивают наиболее точные данные о потоке (Rowell, 1995), такие датчики часто дороги, что делает их недоступными для многих практиков, и энергоемкими, что ограничивает их полезность в полевых условиях.

Интегрированные измерения также можно получить с помощью химического титрования гидроксидом калия, КОН или гидроксидом натрия, NaOH (Haney R.L. et al., 2008). Хотя методы титрования просты и могут выполняться без дорогостоящих устройств, точность процесса титрования вызывает опасения (Haney R. et al., 2008). Эти методы часто недооценивают дыхание почвы по сравнению с измерениями IRGA (Ferreira et al., 2018). Кроме того, методы титрования часто требуют значительных трудовых и лабораторных площадей для проведения.

Наконец, как точечные, так и интегрированные образцы можно анализировать с помощью колориметрических методов.Для точечных проб можно использовать колориметрические трубки (Patil et al., 2010), в то время как колориметрические лопасти могут обеспечивать интегрированные измерения потока (Sciarappa et al., 2016; Norris et al., 2018). Измерения микродыхания, которые позволяют количественно оценить дыхание почвы и физиологические профили микробного сообщества с использованием индикаторных красителей в агаризованном геле, также используют колориметрические методы (Campbell et al., 2003; Renault et al., 2013). Несмотря на то, что отдельные единицы отбора проб относительно недороги, материалы не подлежат повторному использованию и быстро становятся дорогостоящими по мере увеличения количества проб.

Чтобы устранить вышеупомянутые недостатки, мы представляем недорогое устройство измерения CO 2 на базе Arduino и IRGA, которое называется приспособлением для оценки микробной активности почвы (SMAAC). SMAAC обладает значительной гибкостью, поскольку мы демонстрируем использование трех различных конфигураций: (1) SMAAC-Field, где устройство использовалось для количественной оценки дыхания почвы в полевых условиях; (2) SMAAC-Burst, где устройство использовалось для анализа выделения CO 2 при быстром повторном увлажнении высушенной воздухом почвы; и (3) SMAAC-Biomass, где устройство использовалось для количественной оценки SIR.Чтобы проверить эти конфигурации, мы сравнили измерения, предоставленные SMAAC, с измерениями коммерческой переносной системы IRGA. Эти примеры показывают, что SMAAC может служить недорогим, но точным инструментом для измерения дыхания почвы.

Материалы и методы

Приспособление для оценки микробной активности почвы (SMAAC) Описание и калибровка

Платформа датчиков состоит из четырех основных компонентов (Рисунок 1).

Рисунок 1. Схема устройства для оценки микробной активности почвы (SMAAC). NDIR, недисперсионный инфракрасный датчик, используемый для обнаружения CO 2 ; SCL, последовательная линия синхронизации, используемая для синхронизации данных и команд между Arduino и интерфейсной платой; SDA, линия последовательной передачи данных, используется для отправки и получения последовательных данных и команд на интерфейсную плату.

(1) Arduino Uno (Arduino LLC, Иврея, Италия).

(2) Adafruit Data Logger Shield (Adafruit Industries, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США).

(3) Sandbox Electronics Датчик CO2 на 10 000 ppm (Sandbox Electronics, Китай).

(4) Источник питания 5 В постоянного тока.

Arduino Uno - это аппаратный микроконтроллер с открытым исходным кодом / открытым кодом, основанный на ATMEGA 328P. У него нет места для хранения или возможности точного отсчета времени, поэтому экран регистратора данных содержит часы реального времени (RTC) и дополнительную схему для хранения данных на съемной SD-карте. SMAAC питался от четырех батареек AA на 1,5 В. Эта конфигурация обеспечивала до 21 часа считывания со скоростью 20 отсчетов в минуту.

Датчик CO 2 требует всего 4 провода для связи с Arduino (+ V, RX, TX и Земля). Датчик использует последовательный протокол I2C (Intra Integrated Circuit) и определяет концентрацию CO 2 с использованием недисперсионного инфракрасного поглощения (NDIR). Пример кода для интеграции этого датчика с Arduino доступен по адресу https://github.com/SandboxElectronics/NDIRZ16.

Датчик CO 2 имеет возможность калибровки до 400 ppm CO 2 на основе показаний окружающей среды.Чтобы убедиться, что эта калибровка первого порядка достаточно точна для использования в научных целях, мы проверили точность датчика, используя известные стандарты CO 2 ( n = 2). Здесь датчик был установлен через резиновую пробку в сосуд емкостью 1 л (рис. 2а). Сосуд наполнялся воздухом, не содержащим CO 2 , а затем 0,1 л газа CO 2 с концентрацией 1000 ppm было заменено внутри сосуда (обеспечивая концентрацию 100 ppm внутри сосуда). Этот процесс повторяли второй раз с воздухом 1000 ppm CO 2 , а также по два раза с воздухом 2000 и 5000 ppm CO 2 (обеспечивая концентрации 200 и 500 ppm внутри сосуда).Результаты, полученные от SMAAC для этих стандартов, были воспроизводимы в пределах ± 20 ppm и точны в пределах предела датчика ± 50 ppm.

Рис. 2. Измерительные установки для: (a) SMAAC-биомасса для измерения дыхания, индуцированного субстратом (SIR); (b) Измерение потока SMAAC-Field с помощью SMAAC, одновременно размещенного в камере для отбора проб LI-COR 8100; (c) Измерение потока SMAAC-Field с помощью SMAAC независимо от блока LI-COR; и (d) SMAAC-Burst лабораторное измерение выброса CO2.

Описание почвы

Мы протестировали SMAAC на иловом суглинке серии Weaver ( мелкосуглинистый, смешанный, активный , и мезусный Fluvaquentic Eutrudepts ), расположенный на ферме Кентленд в Технологическом университете Вирджинии (37,198, -80,575). Чтобы учесть различные уровни микробной активности почвы, мы взяли пробы в двух местах на соседних полях, которые обрабатывались с использованием (1) многолетнего травяного покрова и (2) выращивания пропашных культур с отвалом. PH почвы, покрытой травой, составлял 6,4, а пахоты - 6.6, устанавливая в почве верхний предел pH для проведения статических измерений в камере [например, West and Sparling (1986) рекомендуют pH ≤ 6,5]. Мы провели три теста, в которых измерения SMAAC сравнивались с коммерчески доступным автономным устройством IRGA (LI-COR 8100 с обзорной камерой 8100–8103 диаметром 20 см, LI-COR, Lincoln, NE, США): SMAAC-Field , SMAAC-Burst и SMAAC-Biomass.

Полевые и лабораторные измерения

Тест на дыхание почвы в поле SMAAC

Для полевых измерений мы использовали колонки из ПВХ диаметром 200 мм (диаметр) и 150 мм (высота).Сначала мы собрали 2-минутное измерение дыхания CO 2 с использованием SMAAC, расположенного в камере для отбора проб LI-COR 8100–8103 (т.е. SMAAC-одновременный; рис. 2b). Обратите внимание, что камера для отбора проб обеспечивала герметичное уплотнение вокруг колонки из ПВХ во время измерений. Сразу после этого первого измерения блок LI-COR был удален, а кольцо закрыто воздухонепроницаемой резиновой крышкой (т. Е. Не зависит от SMAAC; рис. 2c). Затем SMAAC провел второе 2-минутное измерение. Поток CO 2 [ f CO2 ; (N L -2 t -1 )] оценивается как

fCO2 = P0VcRT0AΔCΔt⁢ (1)

, где P 0 - давление в камере [ML -1 t -2 ], принимаемое равным атмосферному давлению, V c - объем камеры отбора проб плюс любые трубки и насосы [L 3 ], R - константа закона идеального газа [ML 2 N -1 T -1 t -2 ], T 0 - температура воздуха [T], A - площадь открытой почвы [L 2 ], а Δ C - изменение концентрации CO 2 на молярной основе [NN -1 ] за изменение по времени Δ т [т].

Четыре кольца были отобраны для каждой покрытой травой и вспаханной почвы ( n = 4).

SMAAC-Burst CO
2 Тест

Для испытания на разрыв CO 2 мы поместили 200 г просеянной и высушенной на воздухе почвы с двух участков в колонну диаметром 200 мм и высотой 150 мм. Водоудерживающая способность для каждого образца почвы измерялась методом воронки (Fierer et al., 2006). К каждому образцу почвы с помощью шприца добавляли по каплям воду до тех пор, пока образец не достигал 50% водоудерживающей способности.После того, как образцы почвы были увлажнены, SMAAC был помещен на поверхность почвы (рис. 2d). Затем сверху поместили колпак для отбора проб LI-COR 8100. Оба прибора снимали показания несколько раз в минуту в течение не менее 2 часов. Для каждого инструмента собранные показания усреднялись за минуту для построения графиков ( n = 4 на почву).

SMAAC - Дыхание, индуцированное субстратом биомассы (SIR)

Мы также сравнили измерения LI-COR 8100 и SMAAC во время теста, предназначенного для имитации измерений SIR (Fierer et al., 2003; Стрикленд и др., 2010). Охлажденные образцы почвы с полей на ночь доводили до комнатной температуры. Мы поместили 80 г (эквивалент сухой массы) 4-мм просеянных образцов почвы в стеклянную банку объемом 1 л (рис. 2а). Затем мы добавили 0,16 л раствора автолизованных дрожжей, приготовленного из 12 г дрожжевого экстракта (BD Biosciences, Сан-Хосе, Калифорния, США) в 1 л деионизированной воды в качестве субстрата. Смесь почвы и субстрата встряхивали без крышки в течение 10 мин. Затем мы закрыли банку резиновой пробкой, через которую был установлен датчик SMAAC и перегородка.Используя перегородку, мы продували свободное пространство сосуда свободным воздухом CO 2 в течение 7 мин. Затем сосуд выдерживали при 20 ° C в течение 4 ч. Через 4 ч отбирали пробу газа через перегородку с помощью шприца. Этот образец вводили в установку LI-COR 8100 для количественного определения концентрации CO 2 в свободном пространстве сосуда. Также было проанализировано 4-часовое считывание CO 2 из SMAAC. Оба измерения CO 2 в свободном пространстве были преобразованы в единицы SIR (мкг C г -1 сухой почвы ч -1 ) на основе сухой массы почвы.Были проанализированы три повтора для травяного буфера и отвальной вспаханной почвы ( n = 3).

Статистический анализ

Весь статистический анализ и цифры были выполнены в R версии 3.5.0 (R Development Core Team, 2018). Дисперсионный анализ (ANOVA) использовался для сравнения трех типов измерений, выполненных в конфигурации SMAAC-Field (то есть LI-COR, SMAAC-одновременный и SMAAC-независимый). Во время тестов SMAAC-Burst и SMAAC-Biomass тест Стьюдента t использовался для сравнения результатов LI-COR иSMAAC. Измерения были проанализированы отдельно для покрытых травой и пахотных почв. α = 0,05 использовался для проверки значимости на протяжении всего исследования.

Результаты

Тест на дыхание почвы SMAAC-Field

Для теста дыхания SMAAC-Field использовались LI-COR 8100 и SMAAC для количественной оценки потока CO 2 за 2-минутный период, при этом SMAAC размещались как внутри (SMAAC-одновременный), так и без (SMAAC-независимый) камера для отбора проб LI-COR. Оба инструмента показали, что почва, покрытая травой, имела более высокий поток CO 2 , чем вспаханная почва (Рисунок 3).Поток, измеренный для травяной буферной почвы с помощью LI-COR (4,1 × 10 -4 мкмоль CO 2 см -2 с -1 ± 9,9 × 10 -5 стандартное отклонение, стандартное отклонение), составил незначительно отличается от потоков, определенных с помощью SMAAC-одновременного (5,6 × 10 -4 мкмоль CO 2 см -2 с -1 ± 2,7 × 10 -4 SD) или SMAAC-независимых (3,1 × 10 -4 мкмоль CO 2 см -2 с -1 ± 7.2 × 10 -5 SD) тестов. Для вспаханной почвы поток LI-COR (5,9 × 10 -5 мкмоль CO 2 см -2 с -1 ± 1,9 × 10 -5 SD) снова существенно не отличался от потоки, измеренные во время SMAAC-одновременного (5.9 × 10 -5 мкмоль CO 2 см -2 с -1 ± 1.5 × 10 -5 SD) и SMAAC-независимого (4.7 × 10 - 5 мкмоль CO 2 см -2 с -1 ± 2.6 × 10 -5 SD) тестов.

Рис. 3. CO 2 потоков, измеренных в полевых условиях с помощью LI-COR (синий), одновременных SMAAC (зеленый) и независимых от SMAAC (оранжевый). Различные маленькие буквы означают, что потоки в почве, покрытой травой, статистически различаются; разные заглавные буквы означают, что потоки обработанной почвы статистически различаются (ANOVA с HSD Тьюки; P <0,05).

SMAAC-Burst CO

2 Burst Test

Конфигурация SMAAC-Burst дала согласованные результаты по сравнению с блоком LI-COR 8100 как для покрытых травой, так и для вспаханных почв (Рисунок 4), с аналогичными средними значениями и стандартными отклонениями, рассчитанными из четырех физических повторений для каждой почвы (Рисунок 4A ).Мы наблюдали относительно большие колебания скорости выбросов CO 2 , особенно в течение первых 20 минут эксперимента (рис. 4B). После этого начального периода скорости выбросов CO 2 колебались больше для SMAAC по сравнению с LICOR, хотя средние скорости в целом были согласованы между методами (рис. 4B). Оба инструмента показали, что выброс CO 2 был больше в почве, покрытой травой, по сравнению с вспаханной почвой (Рисунок 4).

Рисунок 4. (A) Лабораторное измерение изменения CO 2 во времени (мин) для покрытых травой и вспаханных почв, измеренных с помощью LI-COR 8100 и конфигурации SMAAC-Burst. Сплошные линии представляют средние значения, а заштрихованные области представляют собой стандартные отклонения от средних значений. (B) CO 2 интенсивности выбросов для покрытых травой и вспаханных почв, измеренные с помощью LI-COR и конфигурации SMAAC-Burst.

Тест на индуцированное дыхание субстратом из биомассы SMAAC

Результаты, полученные с использованием LI-COR 8100 и SMAAC-Biomass, последовательно показали, что почва, покрытая травой, имела более высокие значения SIR, чем вспаханная почва (Рисунок 5).Измерения LI-COR (0,19 мкг C г сухой почвы -1 ч -1 ± 0,03 SD) и SMAAC (0,21 мкг C г сухой почвы -1 ч -1 ± 0,01 SD) статистически не проводились. отличается для покрытой травой почвы ( P ≥ 0,05). Однако значение LI-COR SIR (0,09 мкг C г сухой почвы -1 ч -1 ± 0,005 SD) для вспаханной почвы было значительно выше, чем значение SIR SMAAC (0,05 мкг C г сухой почвы -1 ч -1 ± 0,005 SD; P = 0.0009).

Рисунок 5. Дыхание, индуцированное субстратом, измеренное с помощью LI-COR 8100 (синий) по сравнению с конфигурацией SMAAC-биомасса (оранжевый). Различные маленькие буквы означают, что потоки в почве, покрытой травой, статистически различаются; разные заглавные буквы означают, что потоки обработанной почвы статистически различаются (тест Стьюдента t ; P <0,05).

Обсуждение

В этом исследовании мы разработали три конфигурации датчика CO 2 на базе Arduino, которые позволили нам оценить микробную активность почвы.Затем наш прибор, получивший название SMAAC, сравнивали с коммерческим прибором IRGA (LI-COR 8100). В целом, SMAAC дал результаты, аналогичные коммерческому IRGA, с существенными различиями, которые наблюдались только при количественной оценке SIR для вспаханной почвы (рис. 5). В этом примере значение SIR из конфигурации SMAAC-Biomass составляло примерно половину значения, оцененного LI-COR. Причина расхождения может быть связана с точностью датчика SMAAC IRGA (50 ppm по данным производителя).Несмотря на то, что наш калибровочный анализ показал, что прибор обеспечивает согласованные показания для концентраций CO 2 от 100 до 500 ppm, точность датчика подразумевает, что ошибка может превышать 10% для концентраций CO 2 <500 ppm. Таким образом, использование датчика для измерения низких концентраций CO 2 может потребовать дополнительных мер предосторожности, таких как увеличение времени работы, большее количество повторов и более частая калибровка. Мы также отмечаем, что мы не тестировали датчик выше 1000 ppm, поэтому калибровка также должна быть оценена при использовании SMAAC для измерения более высоких концентраций CO 2 .

SMAAC, как правило, показывал больший шум измерения, чем LI-COR, при оценке потоков CO 2 , например, при измерениях потока поля от одновременных SMAAC по сравнению с установками LI-COR в почве, покрытой травой (Рисунок 3), или скорости выбросов, рассчитанные для обеих почв с помощью SMAAC-Burst (Рисунок 4B). Однако во время измерений потока поля независимый от SMAAC тест имел немного более низкий медианный поток и меньшее стандартное отклонение, чем одновременный LI-COR или SMAAC. Этот результат может отражать влияние насосного агрегата LI-COR, который обеспечивал непрерывную циркуляцию воздуха в камере.В то же время наши расчеты потока (уравнение 1) предполагали, что объем воздуха, V c , для одновременных установок LI-COR и SMAAC был равен объему камеры отбора проб LI-COR плюс внутренний объем насоса LI-COR. Мы не учли объем или открытую площадь поверхности почвы, занятую самим SMAAC, что потенциально вносит незначительную ошибку в расчеты потока для этих испытаний. Мы также отмечаем здесь, что SMAAC и LI-COR оба показали высокую изменчивость выбросов в течение первых 20 минут эксперимента с импульсным тестом CO 2 .Этот результат может отражать период уравновешивания в стеклянном сосуде, особенно в ответ на начальное нарушение почвы во время увлажнения почвы и герметизации системы.

Общая стоимость SMAAC составляла ~ 150 долларов, что делало его как минимум на два порядка дешевле, чем коммерческие устройства IRGA. Несмотря на низкую стоимость, SMAAC по-прежнему сохранял приемлемую точность во всех трех протестированных конфигурациях и выполнял повторяемые измерения по сравнению со стандартами CO 2 .SMAAC имеет меньший вес и требует меньше энергии, чем коммерческие устройства IRGA, что увеличивает его полезность при выполнении расширенных измерений или работе в удаленных местах. Дополнительное преимущество SMAAC заключается в его небольшом форм-факторе: его можно размещать непосредственно внутри свободного пространства для проб, что устраняет необходимость отбирать дискретные пробы газа с помощью шприца. Удаление этого шага устраняет потенциальный источник ошибки, особенно потому, что многие коммерческие насосные агрегаты IRGA не полностью герметичны.

SMAAC может открыть новые возможности для исследований, связанных с измерениями дыхания почвы, как с точки зрения показанных здесь конфигураций, так и с точки зрения других возможных конфигураций, которые еще предстоит разработать. Например, мы сосредоточили наши тесты на измерениях в закрытых камерах, поскольку они обычно используются для оценки потоков CO 2 в почве и выполнения таких измерений, как SIR. Измерения в закрытой камере также можно было напрямую сравнить с коммерческим прибором IRGA. Однако CO 2 также можно измерить с помощью открытых систем (Norman et al., 1997; Alterio et al., 2006) или в постоянно промываемых камерах (Chow et al., 2006). Таким образом, использование SMAAC в открытых / очищенных системах представляет собой область возможного будущего развития.

Точно так же, поскольку система SMAAC недорога и проста в сборке, несколько датчиков могут использоваться одновременно для лучшей количественной оценки пространственной и временной изменчивости в биологических измерениях почвы, например, путем одновременного анализа нескольких камер и, таким образом, обеспечения аналогичной функциональности, которую часто предлагают блоки мультиплексора. с коммерческими IRGA.Наконец, прямая непрерывная регистрация выделения CO 2 во время измерений может помочь в получении новых идей. Например, покрытая травой и вспаханная почва показала разные временные тенденции в тесте SMAAC-Burst (Рисунок 4B), где покрытая травой почва производила постоянную скорость истечения CO 2 в течение 2-часового периода испытания по сравнению с уменьшение скорости истечения CO 2 для вспаханной почвы. Хотя лежащие в основе механизмы, управляющие этими различными ответами, остаются за рамками данной статьи, тем не менее стоит отметить, что было бы невозможно наблюдать такие тенденции без высокой частоты измерений, предлагаемой инструментами на основе IRGA, такими как SMAAC.

Заключение

SMAAC, разработанный в этом исследовании, представляет собой недорогой, но надежный способ измерения потоков CO 2 из почвы. Результаты, полученные от SMAAC, согласуются с результатами коммерческого прибора IRGA как для полевых, так и для лабораторных измерений. В этом исследовании мы выделили три конфигурации SMAAC, которые были разработаны для оценки различных аспектов активности и функции почвенных микробов, но SMAAC также может генерировать дополнительные приложения и идеи.В качестве примера, поместив блоки SMAAC-Burst и SMAAC-Biomass внутри замкнутого свободного пространства над образцами, мы произвели почти непрерывные измерения эволюции CO 2 во времени. Такие тенденции CO 2 могут дать новое понимание микробных процессов в почве, которое невозможно с помощью традиционных дискретных измерений. В заключение, SMAAC является многообещающим инструментом для измерения дыхания почвы и микробной активности, который требует использования широким научным сообществом.

Доступность данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой рукописи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок любому квалифицированному исследователю.

Авторские взносы

AJG участвовал в разработке и проведении экспериментов, проведении анализов и написании первого варианта рукописи. BL участвовал в создании датчика, проведении экспериментов и редактировании рукописи. РС внес свой вклад в создание основной идеи, обеспечивая руководство на протяжении экспериментов и анализа, а также в написании и редактировании рукописи.

Финансирование

Эта работа была предоставлена ​​Министерством сельского хозяйства США, NRCS, инновационный грант № 69-3A75-14-260, а также частично предоставлена ​​Национальной службой охраны ресурсов штата Вирджиния Департамента сельского хозяйства США и программой Hatch Национального института. продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США. Мы также хотели бы поблагодарить фонд Virginia Tech Open Access Subvention за поддержку в отношении платы за публикацию.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Сокращения

ИРГА, инфракрасный газоанализатор; SIR - субстрат-индуцированное дыхание; SMAAC, микробная активность почвы и приспособление для оценки.

Список литературы

Аллен Д. Э., Сингх Б. П. и Далал Р. С. (2011). Индикаторы здоровья почвы в условиях изменения климата: обзор современных знаний. Клим. Здоровья почвы. Изменять. 29, 25–45. DOI: 10.1007 / 978-3-642-20256-8_2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Alterio, G., Giorio, P., and Sorrentino, G. (2006). Камера открытой системы для измерения газообмена на уровне завода. Environ. Sci. Technol. 40, 1950–1955. DOI: 10.1021 / es052094o

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бонд-Ламберти, Б., Бейли, В. Л., Чен, М., Гоф, К. М., и Варгас, Р.(2018). Глобальный рост гетеротрофного дыхания почв за последние десятилетия. Природа 560, 80–83. DOI: 10.1038 / s41586-018-0358-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брэдфорд, М. А., Уоттс, Б. У., и Дэвис, К. А. (2010). Термическая адаптация гетеротрофного почвенного дыхания в лабораторных микромирах. Glob. Сменить Биол. 16, 1576–1588. DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2009.02040.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэмпбелл, К.Д., Чепмен, С. Дж., Кэмерон, К. М., Дэвидсон, М. С. и Поттс, Дж. М. (2003). Быстрый метод микротитрационного планшета для измерения углекислого газа, выделенного из добавок углеродного субстрата, чтобы определить физиологические профили микробных сообществ почвы с использованием всей почвы. Заявл. Environ. Microbiol. 69, 3593–3599. DOI: 10.1128 / aem.69.6.3593-3599.2003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Касас К., Омачини М., Монтеккья М. С. и Корреа О.С. (2011). Ответы почвенного микробного сообщества на грибковый эндофит Neotyphodium в итальянском райграсе. Почва растений 340, 347–355. DOI: 10.1007 / s11104-010-0607-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чоу, А. Т., Танджи, К. К., Гао, С., и Дальгрен, Р. А. (2006). Влияние температуры, содержания воды и влажно-сухого цикла на производство DOC и минерализацию углерода в сельскохозяйственных торфяных почвах. Soil Biol. Biochem. 38, 477–488. DOI: 10.1016 / j.soilbio.2005.06.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дон А., Ребманн К., Колле О., Шерер-Лоренцен М. и Шульце Э. Д. (2009). Влияние изменений управления, связанных с облесением, на углеродный баланс пастбищ. Glob. Сменить Биол. 15, 1990–2002. DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2009.01873.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Феррейра, К. Р. П., Антонино, А. С. Д., Сампайо, Э. В. Д. С. Б., Коррейя, К. Г., Лима, Дж. Р. Д. С., Соареш, В., и другие. (2018). Измерение выбросов СО2 из почвы с помощью абсорбции щелочей и инфракрасного газоанализатора в бразильской семиаридной зоне. Revista Brasileira de Ciência do Solo 42: e0160563.

Фирер Н., Колман Б. П., Шимель Дж. П. и Джексон Р. Б. (2006). Прогнозирование температурной зависимости микробного дыхания в почве: анализ в континентальном масштабе. Glob. Биогеохим. Циклы 20: GB3026.

Google Scholar

Фирер, Н., Шимель, Дж. П.и Холден П. А. (2003). Вариации в составе микробного сообщества по двум профилям глубины почвы. Soil Biol. Biochem. 35, 167–176. DOI: 10.1016 / s0038-0717 (02) 00251-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гаудински Дж. Б., Трумбор С. Э., Дэвидсон Э. А. и Чжэн С. (2000). Круговорот углерода в почве в лесу умеренного пояса: оценки времени пребывания, скорости связывания и распределения потоков на основе радиоуглерода. Биогеохимия 51, 33–69.

Google Scholar

Хейни Р., Бринтон В. и Эванс Э. (2008). Дыхание CO 2 в почве: сравнение результатов химического титрования. CO 2 IRGA-анализ и гелевая система Solvita. Обновить. Agri. Food Sys. 23, 171–176. DOI: 10.1017 / s174217050800224x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хейни, Р. Л., Бринтон, В., и Эванс, Э. (2008). Оценка минерализации почвенного углерода, азота и фосфора по кратковременному дыханию углекислого газа. Commun.Почвоведение. и Plant Anal. 39, 2706–2720. DOI: 10.1080 / 00103620802358862

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ладегаард-Педерсен, П., Эльберлинг, Б., и Вестердал, Л. (2005). Запасы углерода в почве, скорость минерализации и выбросы CO2 под 10 видами деревьев на контрастных типах почв. Банка. J. Forest Res. 35, 1277–1284. DOI: 10.1139 / x05-045

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макгоуэн, Э. Б., Шарма, С., Дэн, С., Чжан, Х., и Уоррен, Дж. Г. (2018). Автоматизированный лабораторный метод измерения выбросов CO2 из почв. Agri. Environ. Lett. 3, 2–3. DOI: 10.2134 / ael2018.02.0008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Минасны Б., Мэлоун Б. П., Макбрэтни А. Б., Анже Д. А., Арроуэй Д., Чемберс А. и др. (2017). Углерод в почве 4 промилле. Geoderma 292, 59–86. DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2017.12.263

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мондини, К., Синикко, Т., Каюэла, М. Л., и Санчес-Монедеро, М. А. (2010). Простая автоматизированная система измерения дыхания почвы с помощью газовой хроматографии. Таланта 81, 849–855. DOI: 10.1016 / j.talanta.2010.01.026

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Mukhopadhyay, S., Maiti, S., and Masto, R. (2014). Разработка индекса качества шахтной почвы (MSQI) для оценки успешности рекультивации: исследование хронопоследовательности. Ecol. Англ. 71, 10–20. DOI: 10.1016 / j.ecoleng.2014.07.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Norman, J., Kucharik, C., Gower, S., Baldocchi, D., Crill, P., Rayment, M., et al. (1997). Сравнение шести методов измерения потоков углекислого газа на поверхности почвы. J. Geophys. Res. Атмос. 102, 28771–28777. DOI: 10.1029 / 97jd01440

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Норрис Р., Чим Б. К., Эванило Г., Рейтер М. и Томасон В. (2018). оценка межсезонных тестов почвенного азота для кукурузы, посеянной под озимые однолетние покровные культуры. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 82, 1428–1436.

Google Scholar

Патил Р. Х., Коллз Дж. Дж. И Стивен М. Д. (2010). Воздействие газа CO2 в виде утечек из геологических хранилищ на агроэкосистемы. Energy 35, 4587–4591. DOI: 10.1016 / j.energy.2010.01.023

CrossRef Полный текст | Google Scholar

R Основная группа разработчиков. (2018). Язык и среда для статистических вычислений . Австрия: Фонд R для статистических вычислений.

Google Scholar

Рено П., Бен-Сасси М. и Берард А. (2013). Улучшение метода дыхания, индуцированного субстратом MicroResp, за счет более полного описания поведения CO2 в закрытых инкубационных лунках. Geoderma 207, 82–91. DOI: 10.1016 / j.geoderma.2013.05.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роуэлл, М. Дж. (1995). Колориметрический метод измерения CO2 в почвах. Soil Biol. Biochem. 27, 373–375. DOI: 10.1016 / 0038-0717 (94) 00218-p

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Sciarappa, W., Мерфи, С., Куинн, В., Баррези, Р., Уорд, Д. (2016). Оценка состояния почвы для голубики высокорослой с помощью дыхательного теста Solvita CO2. Acta Hortic. 1180, 327-334

Google Scholar

Смуклер, С., О’Гин, А., Джексон, Л. (2012). Оценка передовых методов управления круговоротом питательных веществ: тематическое исследование на органической ферме в климате средиземноморского типа. J. Conser. 67, 16–31. DOI: 10.2489 / jswc.67.1.16

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сонг, Ю., Сун, К., Тао, Б., Ван, Дж., Чжу, X., и Ван, X. (2014). Краткосрочные реакции активности почвенных ферментов и минерализации углерода на добавление азота и подстилки в пресноводных болотах Северо-Восточного Китая. Eur. J. Soil Biol. 61, 72–79. DOI: 10.1016 / j.ejsobi.2014.02.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стрикленд, М. С., Девор, Дж. Л., Мерц, Дж. К. и Брэдфорд, М. А. (2010). Вторжение травы в лиственные леса связано с уменьшением подземных резервуаров углерода. Glob. Сменить Биол. 16, 1338–1350. DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2009.02042.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уэст А. и Спарлинг Г. (1986). Модификации метода субстрат-индуцированного дыхания для измерения микробной биомассы в почвах с различным содержанием воды. J. Microbiol. Методы 5, 177–189. DOI: 10.1016 / 0167-7012 (86) -6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Как анализировать фотосинтез у растений: методы и инструменты | Инструменты для прикладного растениеводства

Как анализировать фотосинтез у растений: методы и инструменты




Жизнь, которую мы знаем, была бы невозможна без фотосинтеза.Помимо обеспечения необходимыми элементами, поддерживающими жизнь на Земле, фотосинтез имеет особое значение для пищевой и сельскохозяйственной промышленности, а также для экологов, изучающих изменение климата. Кроме того, существует множество коммерческих предприятий, которые сильно зависят от фотосинтеза. В результате существует множество методов измерения фотосинтеза. Некоторые современные методы достаточно точны, чтобы их можно было использовать не только в коммерческих целях, но также в лабораториях и исследовательских проектах.

Что такое фотосинтез?

Фотосинтез - это процесс, при котором зеленые растения и микробы производят пищу.Им нужен углекислый газ (CO2) в воздухе, который попадает в растения через листья, и вода (h3O) из почвы, которую поглощают корни. Свет, улавливаемый хлорофиллом в листьях, объединяет воду и углекислый газ с образованием глюкозы (C6h22O6) и кислорода (O2).

Уравнение фотосинтеза:

6CO2 + 6h3O + Солнечный свет ----------> C6h22O6 + 6O2

Глюкоза вступает в различные реакции с другими минералами с образованием сахаров, углеводов, белков, жиров, летучих соединений и т. Д.

Без фотосинтеза большая часть жизни на Земле не существовала бы. От этого зависят животные, и люди тоже.

Дисциплины и отрасли, использующие фотосинтетический анализ

Вся наша растительная и животная пища зависит от фотосинтеза, как и растения, производящие древесину для древесины, волокна для одежды и т. Д. Поэтому фотосинтетический анализ важен для различных отраслей, связанных с:

  • Сельское хозяйство для производства зерна, волокна и кормов.
  • Садоводство и цветоводство, открытое, закрытое или тепличное.
  • Управление пастбищами в животноводстве.
  • Лесное хозяйство по производству древесины и целлюлозы.
  • Производство энергии из биомассы.
  • Выращивание цианобактерий и водорослей для производства энергии, химикатов и других биопродуктов.

Мониторингом здоровья растений занимаются многие научные дисциплины, например:

  • Сельскохозяйственные науки
  • Экология леса
  • Экология суши и моря
  • Науки об окружающей среде

Важность фотосинтетического анализа

Фотосинтез - это то, как растения производят биомассу, необходимую для роста и производства цветов, фруктов или зерна.

  • Ученые и производители продуктов питания / биомассы заинтересованы в улучшении фотосинтеза, чтобы максимизировать производство напрямую от сельскохозяйственных культур или косвенно от животноводства через генетику.
  • Практика домашнего и тепличного земледелия частично или полностью зависит от искусственного освещения. Следовательно, основная часть исследований и выращивания сосредоточена на оптимизации фотосинтеза за счет разработки соответствующих технологий.
  • Исследователей интересует скорость фотосинтеза водорослей и бактерий, используемых для выработки энергии и других полезных биопродуктов.
  • Экологические исследования измеряют фотосинтез для мониторинга здоровья экосистем и отслеживания последствий изменения климата.

Во всех случаях, будь то в лаборатории или в поле, измерение фотосинтеза является необходимостью.

Измерение фотосинтеза

Поскольку фотосинтез - это химическая реакция, его уровни контролируются по скорости возникновения. Изменения уровней его входов и выходов используются для расчета скорости фотосинтеза.Таким образом, существуют различные методы измерения фотосинтеза:

  • Поглощение CO2 растениями : Поскольку CO2 необходим для фотосинтеза, измерение того, сколько его поглощается растениями, дает нам информацию о том, сколько фотосинтеза происходит.
  • Высвобождение O2 : можно измерить количество O2, образующегося во время фотосинтеза.
  • Содержание сухого вещества : Сухое вещество состоит из всех твердых веществ в растении за вычетом содержания воды.Все эти твердые вещества образуются в результате фотосинтеза. Итак, для измерения этого процесса можно использовать сухое вещество.
  • Производство углеводов : это косвенный способ измерения фотосинтеза по его продуктам. Части растения можно собирать, сушить и взвешивать через определенные промежутки времени. Разница в весе дает увеличение углеводов (сахаров) за счет фотосинтеза.
  • Измерьте светозависимый фотосинтез с помощью реакции Хилла : На первом этапе фотосинтеза кислород вырабатывается хлоропластами путем расщепления молекул воды с использованием энергии света.Используя дихлорфенолиндофенол (DCPIP) в качестве конечного акцептора электронов атомов кислорода, реакция Хилла измеряет светозависимые фазы фотосинтеза.
  • Флуоресценция хлорофилла : Когда хлорофилл поглощает свет, его молекулы переходят в «возбужденное состояние». Он возвращается в свое нормальное состояние, высвобождая энергию. Часть этого используется для фотосинтеза; другая часть излучается в виде излучения, называемого флуоресцентным излучением. Поскольку флуоресцентное излучение дополняет фотосинтез, оно используется для измерения его у высших растений, а также у водорослей и бактерий.

Коммерческие инструменты

Газообмен чаще всего используется как способ измерения фотосинтеза, и существует несколько различных методов. Для измерения CO2 используется инфракрасный свет, а для измерения O2 требуются электрохимические датчики.

  • Инфракрасный газоанализатор : CO2 поглощает инфракрасный свет. Когда инфракрасный свет направлен на растение или лист в замкнутом пространстве или камере, CO2 меньше, потому что растения использовали его в фотосинтезе. Таким образом, остается больше непоглощенного инфракрасного света.(Уточните это, пожалуйста. Я понимаю, что это означает, что по мере снижения уровня CO2 поглощается меньше инфракрасного света. Это правильно? Входящий и исходящий CO2 из листовой камеры измеряется инфракрасной спектроскопией с помощью инфракрасного газоанализатора. Разница дает нам количество СО2, по которому можно рассчитать скорость фотосинтеза.
  • Электрохимический датчик газа : O2 не поглощает инфракрасный свет, поэтому он измеряется электрохимическими датчиками. Газ проходит через мембрану, к которой подключены электроды.O2 превращается в воду после получения электронов в виде ионов водорода (я добавил это - правильно? Электроны должны откуда-то приходить, а кислород в воду без водорода не превратить) от электрода, процесс, который измеряется как электрический ток. Используемый ток пропорционален количеству присутствующего O2, по которому можно рассчитать скорость фотосинтеза.

Газоанализаторы используются либо с закрытой системой, либо с открытой системой. Открытые системы более популярны, поскольку можно контролировать температуру, влажность и концентрацию CO2 в камерах.

Портативная система фотосинтеза CI-340

CID Bio-Science - это портативный ручной инструмент, который измеряет фотосинтез, дыхание, транспирацию, устьичную проводимость, PAR и внутренний CO2. Он поставляется с прилагаемым программным обеспечением и USB-кабелем для загрузки данных.

  • Может использоваться как с открытыми, так и с закрытыми системами.
  • Этот газоанализатор измеряет поступление CO2 и производство h3O во время фотосинтеза с помощью инфракрасной спектроскопии.
  • Дополнительные модули позволяют контролировать CO2, влажность, температуру, интенсивность света и флуоресцентное излучение.
  • Десять специальных камер для листьев подходят для разных размеров и толщины, в том числе для кактусов и хвойных деревьев.

Открытые и закрытые системы IRGA. Изображение предоставлено: (Иллюстрация Алана Родса, Малки и Смита, 1998 г.)

Газоанализатор

CID Bio-Science F-920, который измеряет 0–100% CO2 и O2, является примером инструмента, который можно использовать как с открытыми, так и с закрытыми системами. Он портативный и легкий, он работает в широком диапазоне температур и влажности.Результаты доступны в течение шести секунд, а регистратор данных может хранить тысячи показаний. Данные могут быть переданы через USB или Bluetooth для анализа на компьютеры и другие устройства.

Компания также поставляет все необходимые аксессуары, которые необходимы. Сюда входит выбор из

• Восемь открытых системных камер разного размера и для разных видов листьев.

• Четыре створчатые камеры закрытой системы объемом от до 4 литров.

Лучшее время для измерений

Цель измерения и изучаемые виды растений определят правильное время для измерения фотосинтеза.

  • Для максимальной скорости фотосинтеза измерения производятся около 10:00 утра.
  • Чтобы получить суточный диапазон, выполняйте измерения с 6:00 до 18:00 с двухчасовыми интервалами. Это может сказать вам, когда скорость фотосинтеза максимальна.
  • Для сравнения точности всегда следует выполнять несколько измерений в одно и то же время дня.

Подробнее

Вы можете узнать больше о фотосинтезе и измерении фотосинтеза из следующих статей.

Инструменты - мера промышленности

Есть поговорка: «Художник хорош настолько, насколько хорош его / ее инструменты». Это относится и к промышленности. Инструменты должны быть точными в поле и в лаборатории. Точное земледелие, как видно из названия, возможно только благодаря передовой науке и широкой доступности таких инструментов. Газоанализаторы CID Bio-Science доступны по цене и сопровождаются мощной поддержкой, чтобы сделать их более привлекательными. Неудивительно, что на газоанализаторы CID Bio-Science зависят как исследователи, так и производители .

---

---

Виджаялакшми Кинхал
Научный писатель, CID Bio-Science
Ph.D. Экология и наука об окружающей среде, бакалавр сельского хозяйства

Источники

Антунья-Хименес, Д., Диас-Диас, Г., Бланко-Лопес, М.С., Лобо-Кастаньон, М.Дж., Миранда-Ордиерес, А.Дж., и Туньон-Бланко П. (2012). Глава 1 - Электрохимические сенсоры с молекулярной печатью: прошлое, настоящее и будущее. Датчики с молекулярной печатью, 1-34

Бейкер, Н. Р.Флуоресценция хлорофилла: проба фотосинтеза in vivo. Annu Rev Plant Biol. 59: 89-113. DOI: 10.1146 / annurev.arplant.59.032607.092759

BBC. Что такое фотосинтез? Получено с https://www.bbc.com/bitesize/articles/zn4sv9q

.

DOE / Sandia National Laboratories (2017, 21 августа). Биотопливо из бактерий: новый чистый источник энергии? ScienceDaily. Получено с www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170821135052.html

.

Hans Lambers, H., & Bassham, J. A. (6 февраля 2019 г.).Фотосинтез. Британская энциклопедия. Получено с https://www.britannica.com/science/photosynthesis

.

Майер, П. (2013, июнь). Измерение фотосинтеза с помощью систем газообмена. Получено с сайта
https://www.plant-phenotyping-network.eu/lw_resource/datapool/systemfiles/elements/files/ 18af46af-d5f1-11e8-8a88-dead53a91d31 / current / document / co2_handout.pdf

NEON Science. (2014, 22 октября). Как мы измеряем фотосинтез. [Видео фильм]. Получено с https://www.youtube.com / watch? v = PlEzyZadA90

Researchgate (11 ноября 2017 г.). В какое время дня лучше всего измерять физиологические реакции листьев (скорость фотосинтеза, скорость транспирации и устьичная проводимость)? Получено с https://www.researchgate.net/post/Dear_all_What_is_the_best_time_of_the_day_to_measure_leaf_physiological_responses_Photosynthetic_rate_transpiration_rate_and_stomatal_conductanc

Получено с https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/electrochemical-sensors

Наука и растения для школ.Измерение скорости фотосинтеза. Получено с http://www.saps.org.uk/secondary/teaching-resources/157-measuring-the-rate-of-photosynthesis

.

Кредит предоставленного изображения: Whologwhy



Биологический ответ рациона, полученного крысами с высоким содержанием клубней, полученного традиционным способом и трансгенного картофеля, устойчивого к некротическому штамму вируса картофеля (PVYN) Часть I. Химический состав клубней и пищевая ценность рациона

Биологический ответ рациона рациона крыс с высоким содержанием клубней содержание традиционного и трансгенного картофеля, устойчивого к некротическому штамму вируса картофеля (PVYN) Часть I.Химический состав клубней и пищевая ценность рационов. Zdunczyk, Z., Frejnagel, S., Fornal, J., Flis, M., Palacios, M., C., Flis, B., & Zagorski-Ostoja, W. Food Control , 16 (8): 767-772, 2005.
abstract bibtex

В экспериментах на крысах определяли питательные свойства рациона с высоким содержанием (40%) клубней картофеля, полученных из обычного или генетически модифицированного картофеля. Сорт картофеля Irga трансформировали последовательностями вирусного генома с целью повышения его устойчивости к некротическому штамму вируса Y картофеля (PVYN).Четыре линии генетически модифицированного картофеля сравнивали с нетрансгенным сомаклоном сорта cv. Ирга и три традиционных сорта Ирга, Марина и Аня. Клубни картофеля автоклавировали, сушили и вводили в рационы, содержащие одинаковое количество белка (выровненного небольшим добавлением казеина), жира, минералов и витаминов. Генетическая модификация картофеля не влияла на химический состав (например, сырой белок, крахмал, содержание пищевых волокон и аминокислотный состав белка) и питательные свойства клубней (диета, рост животных, использование белка).Более высокие различия между химическим составом (особенно по содержанию сырого протеина и крахмала) и биологической реакцией крыс были выявлены в случае рациона, содержащего клубни традиционных сортов картофеля Аня, Марина и Ирга. Полученные результаты показывают, что трансгенный картофель с генетически улучшенной устойчивостью к PVYN является существенным и по питательной ценности эквивалентен нетрансгенному сорту.

 @article {
 title = {Биологический ответ рациона крыс, получавших корм с высоким содержанием клубней, выращенного традиционным способом и трансгенного картофеля, устойчивого к некротическому штамму вируса картофеля (PVYN) Часть I.Химический состав клубней и пищевая ценность рационов},
 type = {article},
 год = {2005},
 ключевые слова = {исследование кормления},
 pages = {767-772},
 объем = {16},
 веб-сайты = {http://www.sciencedirect.com/science/article/B6T6S-4D1YXNV-1/2/0d8557fc7e1b5d14a6fc8dd75856942f},
 id = {2795367b-a487-3bdf-8b36-e1e678199869},
 created = {2012-01-05T13: 10: 01.000Z},
 file_attached = {false},
 profile_id = {1a467167-0a41-3583-a6a3-034c31031332},
 group_id = {0e532975-1a47-38a4-ace8-4fe5968bcd72},
 last_modified = {2012-01-05T13: 14: 12.000Z},
 tags = {GMO Foods},
 read = {false},
 starred = {false},
 authored = {false},
 подтверждено = {истина},
 скрытый = {false},
 source_type = {статья журнала},
 abstract = {В экспериментах на крысах определялись питательные свойства рациона с высоким содержанием (40%) клубней картофеля, полученных из обычного или генетически модифицированного картофеля. Сорт картофеля Irga трансформировали последовательностями вирусного генома с целью повышения его устойчивости к некротическому штамму вируса Y картофеля (PVYN). Четыре линии генетически модифицированного картофеля сравнивали с нетрансгенным сомаклоном сорта cv.Ирга и три традиционных сорта Ирга, Марина и Аня. Клубни картофеля автоклавировали, сушили и вводили в рационы, содержащие одинаковое количество белка (выровненного небольшим добавлением казеина), жира, минералов и витаминов. Генетическая модификация картофеля не влияла на химический состав (например, сырой белок, крахмал, содержание пищевых волокон и аминокислотный состав белка) и питательные свойства клубней (диета, рост животных, использование белка). Более высокие различия между химическим составом (особенно по содержанию сырого протеина и крахмала) и биологической реакцией крыс были выявлены в случае рациона, содержащего клубни традиционных сортов картофеля Аня, Марина и Ирга.Полученные результаты показывают, что трансгенный картофель с генетически улучшенной устойчивостью к PVYN является существенным и по питательной ценности эквивалентен нетрансгенному сорту.},
 bibtype = {article},
 author = {Здунчик, З. и Фрейнагель, С. и Форнал, Дж. и Флис, М. и Паласиос, М. С. и Флис, Б. и Загорски-Остоя, В.},
 journal = {Food Control},
 число = {8}
} 

Восстановление Bazzania trilobata после высыхания в JSTOR

Abstract

Колонии Bazzania trilobata (L.S. Gray, распространенный и многочисленный вид на дне закрытых пологих смешанных и хвойных лесов в Нью-Брансуике, был бледным и сухим в пределах 2-летней сплошной вырубки. В этом исследовании, состоящем из нескольких частей, использовалась комбинация подходов для оценки толерантности видов к различным режимам сушки. 1) Чтобы определить жизнеспособность высушенных в полевых условиях побегов, пучки побегов из сплошных вырубок и из соседнего закрытого леса под пологом (контроль) сравнивали по цвету и чистой скорости фотосинтеза (с использованием инфракрасного газового анализа, IRGA) до и после двух месяцев лабораторных «восстановительных» условий (свет, температура и влажность, аналогичные тем, которые зарегистрированы в закрытом лесу под пологом).Удлинение побега во время восстановления также оценивалось количественно. Высушенные в полевых условиях побеги были жизнеспособными: после периода восстановления они увеличились в длине, изменили оттенок и показали положительный чистый фотосинтез, однако ни один из этих показателей метаболической активности не соответствовал показателям контроля. 2) Содержание влаги при насыщении, определенное для справки, составляло 1296,4% по весу. 3) Эффект сушки процесса IRGA оценивали, подвергая влажные предварительно взвешенные пучки побегов трем последовательным последовательностям IRGA, повторному взвешиванию и 24-часовому восстановлению.IRGA приводил к незначительной (приблизительно 40%) потере влаги из побегов, первоначально составлявшей в среднем 368,9% влаги (S.E. = 9,96%), но не вызывал значительного снижения чистого фотосинтеза в этом диапазоне. 4) Переносимость высыхания проверялась на свежесобранных, акклиматизированных в лесу влажных побегах. Начальный чистый фотосинтез (по IRGA) и содержание влаги определяли для повторяющихся пучков побегов. Затем их подвергали сушке в течение 1, 2, 4, 7 и 12 дней, в то время как контрольные группы хранили в условиях восстановления.Чистый фотосинтез и содержание влаги повторно измеряли после сушки и снова через 24 часа восстановления. Влагосодержание контролей снизилось примерно на 40% во время IRGA, а затем постепенно в условиях восстановления; чистый прирост углерода снизился в ходе исследования. Содержание влаги в сухих побегах снизилось на порядок во всех вариантах обработки, но после восстановления вернулось к почти контрольному уровню. Однако чистый фотосинтез упал до нуля при сушке и не возобновился после регидратации.Принимая во внимание чувствительность B. trilobata к лабораторной сушке и ее жизнеспособность на сплошных вырубках двухлетней давности, мы предполагаем, что а) полевые условия не такие суровые и продолжительные, как те, что были испытаны в лаборатории, и б) колониальная форма предохраняет внутренние побеги от равномерного воздействия суровых условий.

Информация о журнале

Общество издает ежеквартальный журнал, распространяемый по всему миру, «Бриолог», который включает статьи по всем аспектам биологии мхов, роголистников, печеночников и лишайников; списки актуальной литературы с мировым охватом; отзывы о книге; и новости об участниках и событиях.

Информация об издателе

Американское бриологическое и лихенологическое общество, Inc. является международным организация, занимающаяся научным изучением всех аспектов биологии мохообразные и лишайниковые грибы и является одним из старейших ботанических организации, основанные в 1898 году. Членство открыто для всех лиц (профессиональные и любители) с интересом к этим организмам. Примерно 500 человек в настоящее время являюсь членом Общества.

Влияние регуляторов роста и биостимулятора на состояние здоровья, урожайность и компоненты урожая картофеля (Solanum tuberosum L.)

  • Bellumori M, Innocenti M, Michelozzi M, Cerretani L, Mulinacci N (2017) Цветной картофель после кипячения: перспективные источники известных антиоксидантных соединений. J Пищевой компост Анальный 59: 1–7. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2017.02.004

    CAS Статья Google Scholar

  • Блауэр Дж., Ноулз Л.О., Ноулз Н.Р. (2013) Управление количеством стеблей, набором клубней и распределением размеров специальных сортов картофеля.Am J Potato Res 90: 470–496. https://doi.org/10.1007/s12230-013-9317-0

    Артикул Google Scholar

  • Bohl WH, Stark JC, McIntosh CS (2011) Размер куска семян картофеля, расстояние между ними и норма высева влияют на урожайность, качество и экономическую отдачу. Am J Potato Res 88: 470–478. https://doi.org/10.1007/s12230-011-9213-4

    Артикул Google Scholar

  • Bradeen JM, Lorizzo M, Mollov DS, Raasch J, Kramer LC, Millet PB, Austin-Phillips S, Jiang J, Carputo D (2009) Более высокое число копий трансгена RB картофеля соответствует усиленному транскрипту и фитофторозу уровни сопротивления.Мол, взаимодействие растений и микробов 22: 437–446. https://doi.org/10.1094/MPMI-22-4-0437

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Brazinskiene V, Asakaviciute R, Miezeliene A, Alencikiene G, Ivanauskas L, Jakstas V, Viskelis P, Razukas A (2014) Влияние систем земледелия на урожайность, параметры качества и сенсорные свойства традиционно и органически выращенного картофеля ( Solanum tuberosum L.) клубни. Food Chem 145: 903–909.https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.09.011

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Brown CR (2005) Антиоксиданты в картофеле. Am J Potato Res 82: 163–175. https://doi.org/10.1007/BF02853654

    CAS Статья Google Scholar

  • Бухриг В., Торнтон М.К., Макинтош К., Олсен Н., Моришита Д. (2015) Влияние внекорневого внесения эфона на экономическую отдачу от картофеля Red LaSoda.Am J Potato Res 92: 697–703. https://doi.org/10.1007/s12230-015-9479-z

    CAS Статья Google Scholar

  • Bulgari R, Cocetta G, Trivellini A, Vernieri P, Ferrante A (2015) Биостимуляторы и реакции сельскохозяйственных культур: обзор. Biol Agric Hortic 31 (1): 1–17. https://doi.org/10.1080/01448765.2014.964649

    Артикул Google Scholar

  • Chmielarz M, Sobkowiak S, Dębski K, Cooke DEL, Brurberg MB, liwka J (2014) Разнообразие Phytophthora infestans из Польши.Растение Патол 63: 203–211. https://doi.org/10.1111/ppa.12076

    CAS Статья Google Scholar

  • Chowdappa P, Mohan Kumar SP, Jyothi Lakshmi M, Upreti KK (2013) Стимуляция роста и индукция системной устойчивости томатов против ранней и фитофтороза с помощью Bacillus subtilis OTPB1 или Trichoderma harzianum OTPB3. Biol Control 65 (1): 109–117. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2012.11.009

    Артикул Google Scholar

  • Cooke LR, Schepers HTAM, Hermansen A, Bain RA, Bradshaw NJ, Ritchie F, Shaw DS, Evenhius A, Kessel GJT, Wander JGN, Andersson B, Hansen JG, Hannukkala A, Naerstad R, Nielsen BJ (2011 ) Эпидемиология и комплексная борьба с фитофторозом картофеля в Европе.Картофель Res 54: 183–222. https://doi.org/10.1007/s11540-011-9187-0

    Артикул Google Scholar

  • Cwalina-Ambroziak B, Głosek-Sobieraj M, Kowalska E (2015) Влияние регуляторов роста растений на частоту и тяжесть болезней картофеля. Pol J Nat Sci 30 (1): 5–20

    Google Scholar

  • Checzko R, Mikos-Bielak M (2004) Эффекты применения биостимулятора Asahi при выращивании различных видов овощей.Ann Univ Mariae Curie Sklodowska, Sec E 59 (3): 1073–1079 (на польском языке)

    Google Scholar

  • Диксон Р.А. (2001) Натуральные продукты и устойчивость растений к болезням. Природа 411: 843–847. https://doi.org/10.1038/35081178

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Иезекииль Р., Сингх Н., Шарма С., Каур А. (2013) Полезные фитохимические вещества в картофеле - обзор.Food Res Int 50: 487–496. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2011.04.025

    CAS Статья Google Scholar

  • Fry W (2008) Phytophthora infestans: разрушитель растений (и гена R). Мол Растение Патол 9: 385–402. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2007.00465.x

    Артикул PubMed Google Scholar

  • Гогои Р., Сингх Д.В., Шривастава К.Д. (2001) Фенолы как биохимическая основа устойчивости пшеницы к карнальной головне.Завод Патол 50: 470–476. https://doi.org/10.1046/j.1365-3059.2001.00583.x

    CAS Статья Google Scholar

  • Gudmestad NC, Pasche JS (2007) Роль фенамидона в борьбе с фитофторозом картофеля - Alternaria solani. В: H.T.A.M. Schepers (ed) Специальный отчет No. 12, pp 175–182 (Appl. Plant Res., Wageningen UR, PPO 370, 368 стр.)

    Google Scholar

  • Haider MW, Ayyub CM, Pervez MA, Asad HU, Manan A, Raza SA, Ashraf I (2012) Влияние внекорневой подкормки экстракта морских водорослей на рост, урожайность и качество картофеля (Solanum tuberosum L.). Plant Soil Environ 31: 157–162

    Google Scholar

  • Hamouz K, Lachman J, Hejtmánková K, Pazderů K, Čížek M, Dvořák P (2010) Влияние естественных условий и условий выращивания на содержание фенолов в картофеле с разным цветом мякоти. Plant Soil Environ 56: 368–374

    CAS Статья Google Scholar

  • Hausladen H, Leiminger J (2007) Ранняя болезнь картофеля в Германии (Alternaria solani, Alternaria alternata).В: H.T.A.M. Schepers (ed) Специальный отчет No. 12, pp 189–194 (Appl. Plant Res., Wageningen UR, PPO 370, 368 pp)

    Google Scholar

  • Hernández-Herrera RM, Virgen-Calleros G, Ruiz-López M, Zañudo-Hernández J, Délano-Frier JP, Sánchez-Hernández C (2014) Экстракты зеленых и бурых морских водорослей защищают томат (Solanum Lycopersicum) некротрофический гриб Alternaria solani. J Appl Phycol 26: 1607–1614

    Статья Google Scholar

  • Капса Дж. (2005) Использование естественных защитных механизмов сортов картофеля для предотвращения фитофтороза.Ziemn Pol 4: 20–22 (на польском языке)

    Google Scholar

  • Kapsa J (2007) Применение ловушки для спор Буркарда для определения состава рода Alternaria в посевах картофеля. Biul Inst Hodowli Aklim Roslin 244: 223–229 (на польском языке)

    Google Scholar

  • Капса Дж., Хансен Дж. Г. (2004) Создание сети мониторинга фитофтороза картофеля (Phytophthora infestans) в Польше.Селекция растений Seed Sci 50: 63–70

    Google Scholar

  • Ковальска Дж. (2016) Влияние удобрений и микробиологических биостимуляторов на здоровье и урожайность органического картофеля. Prog Plant Prot 56 (2): 230–235 (на польском языке)

    Google Scholar

  • Ковальска Дж., Ремлейн-Староста Д. (2012) Влияние частоты и способа применения биопрепарата (Trichoderma asperellum) на ограничение фитофтороза картофеля и урожайность органического картофеля.Prog Plant Prot 52 (2): 347–350 (на польском языке)

    Google Scholar

  • Kröner A, Marnet N, Andrivon D, Val F (2012) Никотифлорин, рутин и хлорогеновая кислота: фенилпропаноиды по-разному участвуют в количественной устойчивости клубней картофеля к биотрофным и некротрофным патогенам. Physiol Biochem 57: 23–31. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2012.05.006

    Артикул PubMed Google Scholar

  • Łacicowa B (1970) Исследования Helminthosporium sorokinianum (= H.sativum) и устойчивости сортов ярового ячменя к этому патогенному фактору. Acta Mycol 6 (2): 184–248 (на польском языке)

    Google Scholar

  • Latijnhouwers M, Ligterink W, Vleeshouwers VG, VanWest P, Govers F (2004) Субъединица Gα контролирует подвижность зооспор и вирулентность патогена фитофтороза картофеля Phytophthora infestans. Mol Microbiol 51: 925–936

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Лопес-Греза М.П., ​​Торрес С., Кампос Л., Лисон П., Родриго И., Беллес Дж. М., Конехеро В. (2011) Идентификация защитных метаболитов в растениях томатов, инфицированных бактериальным патогеном Pseudomonas syringae.Environ Exp Bot 74: 216–228. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2011.06.003

    Артикул Google Scholar

  • Mandal SM, Chakraborty D, Dey S (2010) Фенольные кислоты действуют как сигнальные молекулы в симбиозах растений и микробов. Поведение сигнала завода 5: 359–368

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Москера Т., Альварес М.Ф., Хименес-Гомес Дж. М., Шехабу Муктар М., Жоао Паулу М., Стейнеманн С., Ли Дж., Драффен А., Хофманн А., Любек Дж., Стравальд Дж., Таке Е., Хофферберт Б., Валькемайер Б. Gebhardt C (2016) Целевые и нецелевые подходы раскрывают новые гены-кандидаты и диагностические SNP для количественной устойчивости картофеля (Solanum tuberosum L.) к Phytophthora infestans, вызывающей фитофтороз. PLOS ONE 11 (6): 1–36. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0156254

    Артикул Google Scholar

  • Pietkiewicz JB (1985) Метод оценки выраженности симптомов фитофтороза (Phytophthora infestans) на надземных частях растений картофеля. Biul Inst Ziemn 32: 51–62 (на польском языке)

    Google Scholar

  • Runno-Paurson E, Hansen M, Tein B, Loit K, Jõgi K, Luik A, Metspalu L, Eremeev V, Williams IH, Mänd M (2014) Технология выращивания влияет на возникновение ранней фитофтороза картофеля (Alternaria solani ) в системе органического земледелия.Земдирб Агрич 101 (2): 199–204. https://doi.org/10.13080/z-a.2014.101.026

    Артикул Google Scholar

  • Sawicka B (2003) Влияние комбинированного применения агрохимикатов на скорость распространения Phytophthora infestans на растении картофеля. Acta Agrophys 85: 157–168 (на польском языке)

    Google Scholar

  • Савицка Б., Крохмаль-Марчак Б. (2008) Эффекты комбинированного применения внекорневых удобрений и биорегуляторов роста при выращивании новых сортов картофеля.Научная конференция «Внекорневая подкормка», Люблин, 18–19 сентября, с. 40

  • Савицка Б., Скиба Д. (2009) Влияние внекорневого питания на санитарные условия растений в вегетационный период картофеля. Ann Univ Mariae Curie Sklodowska, Sec E 64 (2): 39–51 (Sec. E; на польском языке)

    Google Scholar

  • Sharma HS, Fleming C, Selby C, Rao JR, Martin T (2014) Биостимуляторы растений: обзор обработки макроводорослей и использования экстрактов для управления посевами для снижения абиотических и биотических стрессов.J Appl Phycol 26: 465–490. https://doi.org/10.1007/s10811-013-0101-9

    CAS Статья Google Scholar

  • Smart CD, Fry WE (2001) Вторжение возбудителя фитофтороза: возобновление половой жизни и улучшение физической формы. Биол Вторжения 3: 235–243. https://doi.org/10.1023/A:1015200920772

    Артикул Google Scholar

  • Soleimani MJ, Kirk W (2012) Повышение устойчивости к Alternaria alternata, вызывающей болезнь коричневой пятнистости картофеля, с помощью некоторых индукторов защиты растений.J Plant Prot Res 52 (1): 83–90

    CAS Статья Google Scholar

  • Стефан Д., Шмитт А., Мартинс Карвалью С., Седдон Б., Кох Э. (2005) Оценка препаратов биоконтроля и экстрактов растений для борьбы с Phytophthora infestans на листьях картофеля. Eur J Plant Pathol 112: 235–246. https://doi.org/10.1007/s10658-005-2083-1

    Артикул Google Scholar

  • Terry LA, Joyce DC, Adikaram NKB, Kambay PBS (2014) Преобразованные противогрибковые соединения в тканях плодов и цветов клубники.Послеуборочная Биол Технол 31: 201–210. https://doi.org/10.1016/.postharvbio.2003.08.003

    Артикул Google Scholar

  • Thornton MK, John R, Buhrig W (2014) Влияние регуляторов роста растений и удаления соцветий на рост растений, урожайность и цвет кожуры клубней Red Lasoda. Картофель Res 57: 123–131. https://doi.org/10.1007/s11540-014-9257-1

    CAS Статья Google Scholar

  • Тиерно Р., Руис де Галаррета Дж. И. (2016) Селекция на пищевые качества и устойчивость к вредителям: потенциал набора некоммерческих тетраплоидных сортов картофеля с пурпурной и красной мякотью.Преподобный Латиноам Папа 20 (1): 9–17

    Google Scholar

  • Уромова И.П., Копосова Н.Н., Козлов А.В., Штырлин Д.А., Давыдова Ю.Ю. (2016) Регуляторы роста в технологии воспроизводства улучшенного картофеля. Biosci Biotechnol Res Asia 13 (1): 561–567. https://doi.org/10.13005/bbra/2074

    Артикул Google Scholar

  • Wierzbowska J, Cwalina-Ambroziak B, Głosek M, Sienkiewicz S (2015) Влияние биостимуляторов на урожайность и отдельные химические свойства клубней картофеля.J. Elemntology 20 (3): 757–768. https://doi.org/10.5601/jelem.2014.19.4.799

    Google Scholar

  • Wojciechowska E, Weinert CH, Egert B, Trierweiler B, Schmidt-Heydt M, Horneburg B, Graeff-Hönninger S, Kulling SE, Geisen R (2014) Хлорогеновая кислота, метаболит, идентифицированный нецелевым анализом метаболомов в устойчивых помидорах , подавляет колонизацию Alternaria alternata, подавляя биосинтез альтернариолов.Eur J Plant Pathol 139: 735–747. https://doi.org/10.1007/s10658-014-0428-3

    CAS Статья Google Scholar

  • Ziosi V, Zandoli R, Di Nardo A (2013) Биологическая активность различных ботанических экстрактов, оцененная с помощью ряда биоанализов in vitro и in vivo.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *