The quality of carrot (Daucus carotaL.) cultivated in the field depending on iodine and selenium fertilization

Abstract

The aim of the study was to evaluate the influence of various chemical forms of iodine ) and selenium (SeO 3 2-and SeO 4 2-) on the nutritional and health-promoting quality of carrot (Daucus carota L.) storage roots. The experiment (conducted in 2012-2014) comprised the soil fertilization of carrot 'Kazan' F 1 in the following combinations: 1. Control, 2. KI, 3. KIO 3 , 4. Na 2 SeO 4 , 5. Na 2 SeO 3 , 6. KI + Na 2 SeO 4 , 7. KIO 3 + Na 2 SeO 4 , 8. KI + Na 2 SeO 3 , 9. KIO 3 + Na 2 SeO 3 . Iodine and selenium were applied twice: before sowing and as top dressing in a total dose of 5 kg I ha -1 and 1 kg Se ha -1. No significant influence of iodine and selenium fertilization was noted with respect to average root weight and leaf yield. Each year, the application of KI + Na 2 SeO 4 negatively affected the content of glucose and total sugars in carrot. An increased sucrose level was noted in the roots of plants treated with KIO 3 + Na 2 SeO 4 , with a total sugar concentration comparable to the control. Irrespective of the year, carrots fertilized with KI were characterized by the highest accumulation of nitrates (III) -NO 2 -in roots. The simultaneous introduction of iodine and selenium compounds (KI + Na 2 SeO 4 , KIO 3 + Na 2 SeO 4 , KI + Na 2 SeO 3 and KIO 3 + Na 2 SeO 3 ) into the soil reduced the content of nitrates (III) in carrot as compared to combinations with the individual application of these compounds. The influence of the tested factors on other analysed parameters (the content of dry weight, nitrates (V), chlorides, oxalates, citrates, free amino acids, carotenoids, phenolic compounds, phenylpropanoids, flavonols and anthocyanins as well as free radical scavenging activity (DPPH) was rather year-dependent.

Biological Features of the Response of Fodder Grasses to the Use of Iodine on Agrosod-Podzolic Soils of Various Cultivation Levels

“…Лучшие результаты такой вариант применения йодных микроудобрений обеспечил и для снижения содержания нитратов в биомассе трав, особенно на высокоокультуренных агродерново-подзолистых почвах. Их содержание в зеленой массе удалось снизить на 67 % у однолетних и на 41 % -у многолетних трав (p  0,05), что существенно больше значений (18 %), достигнутых ранее как в нашем опыте на картофеле (34), так и на других сельскохозяйственных культурах (31,32,42). Таким образом, отзывчивость кормовых трав на применение йодной некорневой подкормки в условиях геохимической аномалии недостатка йода определяется сочетанием погодно-климатических и почвенно-агрохимических условий с биологическими особенностями культур и зависит от сроков ее проведения и концентрации рабочего раствора KI.…”

“…Прямым следствием этого становится усиление продукционного процесса и устойчивости агроценозов к негативным биотическим и абиотическим воздействиям, а также повышение качества товарной продукции в части ее обеспеченности йодом, белком, витаминами, а иногда и сахарами (18,19,28). Напротив, избыток йода ингибирует часть ферментов азотного цикла (нитратредуктазу, глутаматдегидрогеназу), тормозит биосинтез белков, в том числе посредством усиленного образования фитогормона этилена, и способствует накоплению нитратов (31,32). Оптимальная дозировка, аккумуляция в биомассе растений и степень токсичности йода зависят от биологических особенностей культур, сортов и почвенно-агрохимических условий (26,27,33,34).…”

“…Влияние йода на накопление нитратов в биомассе трав носило существенно более сложный характер. Важными факторами здесь выступали разная обеспеченность почвы нитратным азотом, стимулирующий биосинтетический эффект в области малых концентраций рабочего раствора и ингибирующий восстановление нитратов в клетке -в вариантах с высокими значениями СКI (31,32). Максимальный эффект снижения аккумуляции нитратов в зеленой массе трав был достигнут при СКI 0,08 % на однолетних травах и при СКI 0,02 % -на многолетних.…”

“…Повышение концентрации рабочего раствора до максимальных значений вызвало усиление аккумуляции нитратов в биомассе однолетних трав на 128 мг/кг (с 552 до 680 мг/кг), или на 23 %, в зеленой массе многолетних трав -на 123 мг/кг (с 370 до 493 мг/кг), или на 33 % (p  0,05), за счет ингибирования восстановительных ферментов. Сопоставимые по относительному (10-30 %) увеличению содержания нитратов под действием избытка йода данные были получены в экспериментах других исследователей на культурах салата полевого, моркови дикой, шпината огородного (31,32,42). Во втором эксперименте характер влияния почвенно-арохимических условий и йодной некорневой подкормки на изучаемые качественные показатели был во многом аналогичным (рис.…”

FACTORS AFFECTING CAROTENOID AMOUNT IN CARROTS (Daucus Carota)

“…N, P, K and organic fertilizers applications increased the carotene content in carrots and the most suitable feeding program for maximum carotene accumulation was established [45]. Analysing the influence of soil fertilization with iodine and selenium compounds on the carotenoid content of carrot, a significant decrease of carotenoid content in plant roots fertilized simultaneously with iodine and selenium was clearly distinguished [46]. Foliar application of selenite increased the content of Se in the shoots and the content of carotenoids in the roots.…”