Crotalaria juncea - Crotalaria juncea

Crotalaria juncea
Crotalaria juncea Da220020.JPG
Vědecká klasifikace
Království:
Plantae
(bez hodnocení):
Krytosemenné rostliny
(bez hodnocení):
Eudicots
(bez hodnocení):
Rosidy
Rodina:
Fabaceae
Kmen:
Crotalarieae
Rod:
Chřestnatec
Druh:
C. juncea
Binomické jméno
Crotalaria juncea
Synonyma[1]
  • Crotalaria benghalensis Lam.
  • Chřestnatec fenestrata Simíci
  • Crotalaria ferestrata Simíci
  • Chřestnatec porrecta Stěna.
  • Crotalaria sericea Willd.
  • Chřestnatec tenuifolia Roxb.
  • Chřestnatec viminea Stěna.

Crotalaria juncea, známý jako hnědé konopí, marihuana, Konopí madrasnebo sunn konopí,[2][3] je tropická asijská rostlina z čeledi luštěnin (Fabaceae ). Obecně se má za to, že pochází z Indie.[2]

Nyní se široce pěstuje po celém světě tropy a subtropika[2] jako zdroj zelené hnojení, krmivo a lignifikovaný vlákno získané z jeho kmene. Na sunn konopí se pohlíží také jako na možné biopalivo.[4] Může to být invazivní plevel a byl uveden jako a škodlivá tráva v některých jurisdikcích.[3]

Nese žluté květy a protáhlé, střídavé listy.[5]

Popis

Roční, c. 100–1 000 cm vysoký.

Mnoho vzestupných větví, pubertálních.

List jednoduchý, c. 2,5 v 10,5 cm dlouhý, cca. Šířka 6–20 mm, přímá nebo podlouhlá, tupá nebo subakutní, apikulární, na obou stranách pubertální, srst stlačená, hedvábná.

Řapík c. Délka 1,2–2,5 mm; stipule téměř chybí.

Květenství je vztyčený terminál a boční hrozen, dlouhý až 30 cm, 12–20květý. Pedicel c. 3–7 mm dlouhé. Bract minuta; bracteoles 2, pod kalichem. Calyx c. 1,8–2,0 cm dlouhý, pubertální, zuby lineárně kopinaté. Corolla jasně žlutá. Vexillum vejčitě podlouhlé, mírně vytažené.

Ovoce c. 2,5–3,2 cm dlouhý, přisedlý, pubertální, 10–15 semen. Fl. Per. Květen – září.

Moderní aplikace

Crotalaria juncea má v moderním světě mnoho praktických aplikací. Zaprvé je to zdroj přírodních vláken. Používá se pro šňůry, rybářské sítě, lana a další.[6] Je zvláště prospěšný díky své odolnosti vůči háďátkům kořenovým a je také plodinou zlepšující půdu fixací dusíkem. Výzkumná stanice Sunnhemp v Uttarpradéši dále zkoumala Crotalaria junceaGenotypový dopad na výtěžek vláken. Čtyři různé genotypy Crotalaria juncea byly sledovány po dobu tří let, aby se určilo, který genotyp by přinesl vysoký výnos vlákniny. Důležitá data, která byla shromážděna napříč genotypy rostlin, zahrnují výšku (cm), bazální průměr (mm), hmotnost zelené biomasy (q / ha), hmotnost vláken (q / ha) a hmotnost hůlky (q / ha). Ze čtyř genotypů, jmenovitě SUIN-029, SUIN-080, SUIN-037 a SUIN-043, byl SUIN-029 lepší z hlediska vysokého výtěžku vlákniny.[6] Tento genotyp lze dokonce použít jako předlohu pro budoucí chov.[6]

Další praktická aplikace Crotalaria juncea zahrnuje palivo. Crotalaria juncea drží relativně vysokou hodnotu paliva. Ve skutečnosti je to metoda optimalizace procesu pro těžbu oleje z Crotalaria juncea je zkoumán za účelem využití hodnoty paliva v Crotalaria juncea.[7] Současná metoda extrakce oleje je známá jako Soxhletova extrakce, která má výtěžek oleje 13% za čtyři hodiny při 37 stupních Celsia. Nová extrakce založená na třífázovém dělení však ukazuje výtěžek oleje 37% za dvě hodiny při 37 stupních Celsia.[7] Dále byly identifikovány optimalizační faktory, které zahrnují síran amonný a butanol, pH a teplotu a tyto faktory ovlivňují výtěžek oleje.[7]

Dále Crotalaria juncea má uplatnění v zemědělské oblasti, protože má dopad na běžnou produkci potravin. Crotalaria juncea je identifikována jako rostlina, která je důležitou letní krycí plodinou v jihovýchodních Spojených státech. Alelopatické účinky Crotalaria juncea na plevelech, zeleninových plodinách a krycích plodinách byly pozorovány pomocí experimentů ve skleníku a růstové komoře.[8] Crotalaria juncea, snížilo klíčivost i sazenice různých druhů plodin (paprika, rajče, cibule a další). Alelochemická aktivita v Crotalaria juncea byl v listech a zůstal aktivní po dobu 16 dnů po sklizni.[8] Dále Crotalaria junceaAllelochemický účinek může mít praktické aplikace pro správu plevele.[8]

Podobně, Crotalaria juncea lze použít ke zlepšení nutričních vzorců v zemědělských rostlinách. Například úrodnost půdy v brazilské Paraibě je obecně nízká. Aby se to napravilo, používá se zvířecí hnůj často k zásobování zemědělských plodin živinami.[9] Vědci v Brazílii však předpokládali, že výsadba a začlenění Crotalaria juncea pomocí živočišného hnoje by mohlo zlepšit vzorec mineralizace živin pro zemědělské plodiny.[9] K testování této hypotézy byly použity polní a skleníkové experimenty. Po měření množství dusíku, fosforu a draslíku v půdě se zjistilo, že Crotalaria juncea spolu s pouhou polovinou obvyklé dávky kozího hnoje přinesly nejlepší výsledky.[9] Je to proto, že půdy, které sestávaly z tohoto složení, zabránily imobilizaci dusíku a současně zvýšily hladinu fosforu a draslíku v půdě.[9] Jinými slovy, Crotalaria juncea dokázal zlepšit celkový vzorec mineralizace živin pro zemědělské plodiny.

Dále byl pozorován i další výzkum Crotalaria junceaJe potenciál využít jako organický kompost. Vědci v Brazílii zkoumali nejlepší složení organického kompostu pomocí různých kombinací Crotalaria juncea a Napierova tráva.[10] Cílem bylo najít směs mezi Crotalaria juncea a Napierova tráva, která by přinesla nejvyšší produkci sazenic zeleniny. Přesněji řečeno, produkce sazenic zeleniny hlávkového salátu, červené řepy a rajčat byla měřena sledováním výšky výhonků, produkce čerstvé hmoty v výhoncích a sušině a počtu listů.[10] Různé sloučeniny, které byly pozorovány, zahrnují 100% Crotalaria juncea, 66% Crotalaria juncea s 33% Napier, 33% Crotalaria juncea s 66% Napier, 100% Napier, 33% Crotalaria juncea s 66% Napier, kde 5% masa tvoří dobytek, Crotalaria juncea 33% se 66% Napier, který zahrnuje 100 litrů 5% ředěného Agrobio (biofertilizer), a nakonec 100% Napier, který zahrnuje také 100 litrů 5% ředěného Abrobia.[10] Kompost se 66% Crotalaria juncea a 33% Napierova tráva byla lepší než jiné kombinace, protože tato konkrétní kombinace přinesla největší produkci sazenic salátu, řepy a rajčat.[10]

Přestože se uvádí, že obsahuje antinutriční faktory, jako jsou alkaloidy, pěstuje se pro pěstování skotu, hlavně v Indii, slunečnicové konopí.[2]

Fytoremediace

Existuje několik metod, které se ukázaly jako účinné při dekontaminaci a sanaci kontaminovaných půd.[11] Ukázalo se, že vysoce použitelná metoda sanace půdy známá jako fytoremediace je účinná jako při použití v půdách kontaminovaných těžkými kovy. Bylo prokázáno, že fytoremediace je účinná jako korekce Crotalaria juncea nachází se v půdách kontaminovaných herbicidy. Metoda fytoremediace účinně funguje při dekontaminaci a sanaci pomocí mikroorganismů a rostlin k odstranění, přenosu, stabilizaci nebo zničení škodlivých prvků.[12] Crotalaria juncea nalezené v půdách kontaminovaných herbicidy odhalily vysokou fytoremediační kapacitu. Kromě toho je fytoremediace účinná při odstraňování mědi, která byla identifikována jako kov silně přítomný v půdě Crotalaria juncea.

Účinky mědi

Kultivovaná půda s vysokým obsahem mědi se ukázala jako účinná při zvyšování růstu Crotalaria juncea. Přebytek mědi v rostlinných tkáních však prokázal potenciál ovlivnění fyziologických i biochemických procesů včetně fotosyntézy.[13] Toxicita vyplývající z nadměrné mědi také vedla ke změněným účinkům, u nichž bylo zjištěno, že ovlivňují buněčné a molekulární hladiny rostliny.[14] Nadměrné hladiny mědi mohou nakonec vést k vyčerpání potřebných živin. K tomuto nedostatku živin dochází, když interakce mědi se sulfhydrylovými skupinami enzymů a proteinů inhibují aktivitu enzymů nebo vedou ke změnám ve struktuře nebo nahrazení klíčových prvků.[14] Struktury chloroplastů byly ovlivněny přebytkem mědi, což nakonec vedlo ke snížení úrovně pigmentace Crotalaria juncea.[15] Existují však studie, které tomu nasvědčují Crotalaria juncea má vysokou toleranci ke koncentracím mědi v půdě a kořenových systémech, což jsou prospěšné vlastnosti pro fytostabilizační programy.[16]

Fosfát a Rhizophagus clarus

Studie také ukázaly, že fosfát a Rhizophagus clarus jsou schopné měnit fyziologické reakce Crotalaria juncea který se nachází v půdě s vysokým obsahem mědi.[17] Bylo prokázáno, že fosfát je účinný při snižování úrovně toxicity v Crotalaria juncea, což má za následek podporu růstu rostlin. Pokud je aplikace fosfátu spojena s inokulací Rhizophagus clarus, výsledkem je synergický účinek, který umožňuje snížit hladinu toxicity mědi různými mechanismy.[17] To v konečném důsledku umožňuje vyšší růst Crotalaria juncea navzdory tomu, že byly pěstovány ve vysokých koncentracích mědi.

Další účinný přístup ke snižování hladiny mědi v Crotalaria juncea je s použitím arbuskulárních mykorhizních hub (AMF).[17] Příjem fosfátů se významně zlepšuje v přítomnosti AMF, který účinně snižuje množství dostupných těžkých kovů.[18] Symbiózy s AMF a půdní suplementací fosfátu umožňují růst růstu Crotalaria juncea. Přes vysokou hladinu mědi v půdě Crotalaria junceaByly stanoveny mechanismy, které mohou zvrátit toxické účinky mědi a umožnit růst rostliny.

Reference

  1. ^ „Seznam rostlin: Pracovní seznam všech druhů rostlin“. Citováno 21. května 2015.
  2. ^ A b C d Heuzé V., Thiollet H., Tran G., Lebas F., 2018. Sunn hemp (Crotalaria juncea). Feedipedia, program společností INRA, CIRAD, AFZ a FAO. https://www.feedipedia.org/node/313
  3. ^ A b Sheahan, C.M. (2012), Průvodce rostlinami USDA pro opálené konopí (Crotalaria juncea) (PDF)
  4. ^ Perry, A. Sunn Hemp ukazuje slib jako zdroj biopaliva. Zprávy USDA ARS. 3. ledna 2012.
  5. ^ Crotalaria juncea. Průvodce rostlinami USDA NRCS.
  6. ^ A b C Chaudhary, B., Tripathi, M. K., Bhandari, H. R., Pandey, S. K., Meena, D. R., & Prajapati, S. P. (2015). Hodnocení genotypů slunečnice (Crotalaria juncea) pro vysoký výtěžek vlákniny. Indian Journal of Agricultural Sciences, 85 (6).
  7. ^ A b C Dutta, R., Sarkar, U., a Mukherjee, A. (2015). Optimalizace procesu pro těžbu oleje z Crotalaria juncea pomocí třífázového dělení. Průmyslové plodiny a produkty, 71, 89-96.
  8. ^ A b C Skinner, E. M., Díaz-Pérez, J. C., Phatak, S. C., Schomberg, H. H., & Vencill, W. (2012). Allelopatické účinky slunečnice (Crotalaria juncea L.) na klíčení zeleniny a plevelů. HortScience, 47 (1), 138-142.
  9. ^ A b C d Silva, T. O. D. a Menezes, R. S. C. (2007). Organické hnojení brambor hnojem a nebo Crotalaria juncea: II. Půda N, P a K dostupnost během vegetačního období. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 31 (1), 51-61.
  10. ^ A b C d Leal, M. A. D. A., Guerra, J. G. M., Peixoto, R. T., & de Almeida, D. L. (2007). Využití organického kompostu jako substrátu pro produkci sazenic zeleniny. Horticultura Brasileira, 25 (3), 392-395.
  11. ^ Gerhardt, Karen E., Xiao-Dong Huang, Bernard R. Glick a Bruce M. Greenberg (2009) Phytoremediation and Rhizoremediation of Organic Soil Contaminants: Potential and Challenges. Plant Science 176,1: 20–30. Web.
  12. ^ Souza LCF, Canteras FB, Moreira S (2014) Analýzy těžkých kovů v odpadních vodách a kalech z čištění rostlin ve městech Campinas a Jaguariuna pomocí synchrotronového záření celková reflexe rentgenové fluorescence. Radiat. Phys. Chem. 95: 342-345.
  13. ^ Kabata-Pendias, A Pendias, H (2011) Stopové prvky Půdy a rostliny. (4. vydání) CRC Press, Boca Raton, str. 534.
  14. ^ A b Kabała, Katarzyna, Małgorzata Janicka-Russak, Marek Burzyński a Grażyna Kłobus (2008) Srovnání vlivu těžkých kovů na protonová čerpadla plazmové membrány a tonoplastu v kořenových buňkách okurky. Journal of Plant Physiology 165,3: 278-88. Web.
  15. ^ Ciscato, R. Valcke, K. van Loven, H. Clijsters, F. Navari-Izzo (1997) Účinky zpracování mědi in vivo na fotosyntetický aparát dvou Triticum durumcultivars s různou citlivostí na stres. Physiol. Rostlina, 100, s. 901–908
  16. ^ Zancheta ACF, Abreu CA, Zambrosi FCB, Erismann NM. Lagoa AMMA (2011) Fitoextracao de cobre por especies de plantas cultivadas em sulocao nutritiva. Bragantia. 70 (4): 737-744.
  17. ^ A b C Ferreira, Paulo Ademar Avelar, Carlos Alberto Ceretta, Hilda Hildebrand Soriani, Tadeu Luiz Tiecher, Cláudio Roberto Fonsêca Sousa Soares, Liana Veronica Rossato, Fernando Teixeira Nicoloso, Gustavo Brunetto, Juçara Terezinha Paranhos a Pablo Corizous (2015) fyziologické odpovědi Crotalaria Juncea kultivované v půdě s vysokou hladinou Cu. Aplikovaná ekologie půdy 91: 37-47. Web.
  18. ^ Cornejo, Pablo, Sebastián Meier, Gilda Borie, Matthias C. Rillig a Fernando Borie (2008) Půdní protein související s glomalinem ve středomořském ekosystému ovlivněném měděnou hutí a jeho přínosem pro sekvenci Cu a Zn. Věda o celkovém prostředí 406,1-2 (2008): 154-60. Web.

externí odkazy