Использование гермикомпоста Hermetia illucens в технологии выращивания микрозелени бобовых культур

Актуальность. Работа описывает перспективу использования зоогумуса черной львинки (Hermetia illucens) как органического удобрения для активации роста микрозелени нетрадиционных видов бобовых культур, включая мелкосемянные, и перспективы уменьшения дозы внесения минеральных удобрений.

Методы. Проведен опыт со сравнительным изучением изменения морфометрических и химических параметров роста растений на полной рекомендуемой дозе применения минеральных удобрений и при 25%-ном их использовании, но с 1%-ной добавкой жидкого экстракта зоогумуса, также обогащенного эссенциальными элементами. Длительность опыта составила 21 день. Растения выращивали в закрытом гроутенте при интенсивной светокультуре и контроле внутреннего микроклимата рабочей зоны.

Результаты. Среди шести изученных нетрадиционных видов бобовых, выращенных на микрозелень, наиболее отзывчивым на комбинированную обработку органоминеральным комплексом оказался эспарцет виколистный. Худший результат по биомассе показал красный клевер. Анализ изменений в профильном распределении эссенциальных элементов в полученной зеленой биомассе, проведенный с помощью метода атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES), позволил выявить ионы железа и цинка как потенциальные мишени, связанные с недобором урожая у ювенильных побегов. Поскольку в глобальных продовольственных системах данные микроэлементы являются наиболее распространенными нутриентами, отвечающими за проявление «скрытого голода», особенно среди детей в возрасте до 5 лет и женщин детородного возраста, при создании питательной биокомпозиции на основе зоогумуса черной львинки для выращивания нетрадиционных видов бобовых культур, дальнейший акцент следует делать на них. Значимых отличий из числа макроэлементов обнаружено не было.

1. Чайковский А. Основные тренды обеспечения населения овощной продукцией. Наука и инновации. 2021; (3): 51‒56. https://www.elibrary.ru/xcxgec

2. Пендюрин Е.А., Рыбина С.Ю., Смоленская Л.М. Использование зоокомпоста черной львинки в качестве органического удобрения. Аграрная наука. 2020; (7‒8): 106‒110. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2020-340-7-106-110

3. Пендюрин Е.А., Смоленская Л.М., Василенко М.И. Использование зоокомпоста личинок мухи черная львинка (Hermetia illucens) при выращивании томата сорта Сливка медовая. Аграрная наука. 2021; (1):147‒150. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2021-344-1-147-150

4. Fuhrmann A. et al. Residues from black soldier fly (Hermetia illucens) larvae rearing influence the plant-associated soil microbiome in the short term. Frontiers in Microbiology. 2022; 13: 994091. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.994091

5. Koenen E.J.M. et al. The Origin of the Legumes is a Complex Paleopolyploid Phylogenomic Tangle Closely Associated with the Cretaceous-Paleogene (K-Pg) Mass Extinction Eventt. Systematic Biology. 2021; 70(3): 508–526. https://doi.org/10.1093/sysbio/syaa041

6. Jadhvar P., Deshpande S. Recent Updates оn Medicinal Potentiality of Fabaceae Family: Critical Review. International Journal of Pharma and Bio Sciences. 2022; 13(3): 32–41. https://doi.org/10.22376/Ijpbs.2022.13.3.b32-41

7. Ebert A.W., Chang C.-H., Yan M.-R., Yang R.-Y. Nutritional composition of mungbean and soybean sprouts compared to their adult growth stage. Food Chemistry. 2017; 237: 15–22. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.05.073

8. Iqbal A., Khalil I.A., Ateeq N., Khan M.S. Nutritional quality of important food legumes. Food Chemistry. 2006; 97(2): 331–335. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.05.011

9. Sangronis E., Machado C.J. Influence of germination on the nutritional quality of Phaseolus vulgaris and Cajanus cajan. LWT — Food Science and Technology. 2007; 40(1): 116–120. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2005.08.003

10. Дебелый Г.А. Зернобобовые культуры в мире и Российской Федерации. Зернобобовые и крупяные культуры. 2012; (2): 31–35. https://www.elibrary.ru/qcrlet

11. Зотиков В.И., Сидоренко В.С., Грядунова Н.В. Развитие производства зернобобовых культур в Российской Федерации. Зернобобовые и крупяные культуры. 2018; (2): 4–10. https://doi.org/10.24411/2309-348X-2018-10008

12. Зотиков В.И., Наумкина Т.С., Сидоренко В.С. Зернобобовые культуры в экономике России. Земледелие. 2014; (4): 6–8. https://www.elibrary.ru/sgoeqv

13. Butkutė B., Taujenis L., Norkevičienė E. Small-Seeded Legumes as a Novel Food Source. Variation of Nutritional, Mineral and Phytochemical Profiles in the Chain: Raw Seeds-Sprouted Seeds-Microgreens. Molecules. 2019; 24(1): 133. https://doi.org/10.3390/molecules24010133

14. Lee K.-S., Yun E.-Y., Goo T.-W. Antimicrobial Activity of an Extract of Hermetia illucens Larvae Immunized with Lactobacillus casei against Salmonella Species. Insects. 2020; 11(10): 704. https://doi.org/10.3390/insects11100704

15. Choi W.-H., Yun J.-H., Chu J.-P., Chu K.-B. Antibacterial effect of extracts of Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae) larvae against Gram-negative bacteria. Entomological Research. 2012; 42(5): 219–226. https://doi.org/10.1111/j.1748-5967.2012.00465.x

16. Dwyer J.T. et al. Progress in development of an integrated dietary supplement ingredient database at the NIH Office of Dietary Supplements. Journal of Food Composition and Analysis. 2006; 19(S): S108–S114. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2005.09.001

17. Ступаков А.Г., Чернышова А.П., Куликова М.А., Болдин А.А. Особенности минерального питания клевера красного (Trifolium pratense L.). Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2012; (9): 69–71. https://www.elibrary.ru/pcwdbv

18. Mabood A., Ahmad I.Z. Effects of iron, lead and zinc on growth and metal accumulation in Trigonella foenum-graecum L. seedlings. Plant Cell Biotechnology and Molecular Biology. 2017; 18(7‒8): 500–508.

19. Mnafgui W. et al. Trigonella foenum-graecum morphophysiological and phytochemical processes controlling iron uptake and translocation. Crop & Pasture Science. 2022; 73(8): 957–968. https://doi.org/10.1071/CP21419

20. Gregory P.J. et al. Approaches to reduce zinc and iron deficits in food systems. Global Food Security. 2017; 15: 1–10. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2017.03.003

21. La Frano M.R., de Moura F.F., Boy E., Lönnerdal B., Burri B.J. Bioavailability of iron, zinc, and provitamin A carotenoids in biofortified staple crops. Nutrition Reviews. 2014; 72(5): 289–307. https://doi.org/10.1111/nure.12108

22. Hunt J.R. Bioavailability of iron, zinc, and other trace minerals from vegetarian diets. The American Journal of Clinical Nutrition. 2003; 78(3): 633S–639S. https://doi.org/10.1093/ajcn/78.3.633S