Екологічне обґрунтування фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів

Нині в Україні, як і в більшості країн світу, існує необхідність розробки екологічно безпечних та економічно вигідних технологій ремедіації сільськогосподарських земель, забруднених пестицидами [208]. Використання фітотехнологій надасть можливість не лише зменшити ступінь забруднення довкілля органічними ксенобіотиками, а й повернути відновлені землі в систему землекористування.

Особливого значення набуває розробка способів фіторемедіації для забруднених пестицидами ґрунтів, що використовуються для вирощування лікарської сировини. Оскільки полютанти, що знаходяться в забрудненому ґрунтовому середовищі можуть мігрувати профілем ґрунту і акумулюватися в органах лікарських рослин, навіть в тих, що використовуються для лікарської промисловості, розроблення наукових підходів щодо очищення таких ґрунтів дуже актуальне.

1.7 Характеристика гербіцидів, дозволених при вирощуванні лікарських рослин

1.7.1 Специфіка лікарського рослинництва та асортимент гербіцидів дозволених до застосування при вирощуванні лікарських рослин в Україні

Насьогодні з усього різноманіття рослин України лише близько 250 видів офіційно визнані лікарськими, хоча майже 1100 видів флори України містять біологічно активні речовини, які мають лікувальні властивості, а їх сировина в світовій практиці використовується при виготовленні лікарських препаратів.

Тривале безконтрольне використання природних ресурсів багатьох цінних лікарських рослин, інтенсифікація господарського використання територій з лікарською рослинністю, несприятлива екологічна ситуація в зоні з високим ресурсним потенціалом після аварії на Чорнобильській АЕС спричинили кризовий стан ресурсів більшості дикорослих лікарських рослин.

На сьогодні лікарські рослини ростуть на площі, що становить менше 10 відсотків території України. Тому з кожним роком збільшуються площі та різноманіття культивованих лікарських рослин, однак їх кількість, як правило, не перевищує 15 видів.

Протягом останніх 10-15-ти років видовий склад лікарських рослин майже не змінився, водночас обсяг заготівлі як у цілому, так і по окремих видах суттєво зменшується кожні 3-5 років, оскільки вичерпуються природні запаси цих рослин внаслідок інтенсивного господарського використання земель, на яких вони ростуть, та заготівлі їх сировини без урахування норм та правил збору, що, в свою чергу, веде до виснаження ресурсів лікарських рослин. При цьому попит фармацевтичної промисловості України на сировину лікарських рослин не тільки залишається незмінним, а й зростає з кожним роком.

Як свідчить аналіз літературних даних, альтернативи хімічному методу боротьби з бур'янами фактично не існує [103, 93, 42, 43, 44, 45, 40, 41, 84].

Дослідження, проведені в багатьох країнах світу довели, що відмовитись від хімічного методу захисту рослин, у тому числі й лікарських, і зберегти високу та стабільну врожайність у найближчому майбутньому просто неможливо.

З іншого боку, поля на яких протягом тривалого періоду використовували пестициди в даний час перетворились на так звані „гарячі точки”, які є загрозою для екологічної безпеки довкілля та здоров'я людини. У зв'язку з цим актуальним є вивчення впливу пестицидів на рослинність таких забруднених ділянок, теоретичне узагальнення відомостей про фізіолого-біохімічні процеси, які забезпечують толерантність до пестицидів та виявлення видів рослин, здатних „оздоровлювати” забруднені ґрунти.

Лікарські рослини у переважній більшості дуже повільно ростуть, особливо в період появи сходів, тому боротьба з бур'янами, які розвиваються набагато інтенсивніше, ледь не єдина гарантія очікуваної продуктивності.

Нині особливо гостро постає питання вирощування високоякісної та екологічно безпечної лікарської сировини. Експериментальні дані та практика господарств нашої та інших країн світу показують, що одним з найважливіших чинників врожайності рослин, у тому числі й лікарських, є належна обробка ґрунту, раціональне використання мінеральних та органічних добрив, різних пестицидів, зрошування та інші заходи антропогенного характеру [28, 72, 57, 12].

Застосування гербіцидів у лікарському рослинництві зумовлене необхідністю зниження затрат ручної праці при прополюванні посівів та спрямоване на зменшення втрат урожаю від бур'янів. Але, разом з тим, використання засобів хімізації при вирощуванні лікарських рослин потребує постійних моніторингових досліджень за вмістом та динамікою накопичення залишків пестицидів у ґрунті й лікарській сировині [13, 137, 55].

В останні роки до „Переліку пестицидів та агрохімікатів, дозволених до застосування в Україні” для використання на лікарських рослинах занесені лише гербіциди трефлан та трифлурекс, діючою речовиною яких є трифлуралін [131]. З причини високої токсичності вони вже заборонені в багатьох країнах світу, тому проведення ґрунтовних досліджень у цьому напрямку має беззаперечну актуальність, що і пояснює вибір напряму наших досліджень.

1.7.2 Токсикологічна характеристика гербіцидів на основі трифлураліну

Трифлуралін (C13H16F3N3O4) - 2,6 - динітро - N, N - дипропіл - 4- (трифлуорометил) бензенамін (CAS №1582-09-8) чи б,б,б - трифлуоро - 2,6 - динітро-N,N-дипропіл-p-толуїдин (IUPAC) - кристалічна речовина світло-жовтого кольору з М.м. 335,3; температурою плавлення 48,5-49°С; температурою кипіння 96-97°С при ? 24 Па (0,18 мм рт. ст.). Добре розчинний у більшості органічних розчинників; розчинність (в г/кг): в ацетоні 400, ксилолі 580, гексані 50-67 г/л при 25°С; у воді (27°С) 1 мг/л; тиск парів Па при 25°C - 0,014 Па. Випускається у вигляді 24 - 30 %-х. е. к. і г. (2,5-10% д. р.).

Трифлуралін є інгібітором збирання мікротрубочок. Селективний ґрунтовий гербіцид, який діє на ріст в гіпокотилях. Також інгібує розвиток коренів.

Препарати на основі трифлураліну випускаються під торговими назвами Трeфлан, Трифлурекс, Трифторалін, Гербітреф, Дигeрмін, Нітран, Олітреф, Флюран та багатьма іншими виробниками світу (Dow AgroSciences, Agrochem, Atanor, Dintec та ін.)

Як зазначалось раніше, для захисту лікарських рослин в Україні дозволено використання лише гербіцидів трефлан та трифлурекс. Проаналізувавши агрохімічні заходи галузі лікарського рослинництва нашої країни, можна відмітити, що на полях, де вирощується лікарська сировина, використовується, переважно, препарат трефлан.

Трефлан - досходовий гербіцид селективної дії з групи динітроанілінів, що доволі широко застосовується у сільському господарстві. В Україні дозволено препарати - Трефлан 240 (трифлуралін, 240 г/л) та Трефлан 480 (трифлуралін, 480 г/л), що відрізняються вмістом діючої речовини. Отримують препарат шляхом взаємодії дипропіламіну з 2,6-динітро-4-трифторметилхлорбензолом. За санітарно-гігієнічними показниками даний препарат за класифікацією Всесвітньої організації з охорони здоров'я (WHO, ВООЗ) препарат U (малоймовірно, що є гостронебезпечним); EPA (Environmental Protection Agency - Агентство з охорони навколишнього природного середовища США) (технічний препарат) відноситься до ІІІ, IV класу токсичності [103, 13, 129, 85, 5, 39, 88].

Трефлан доволі широко застосовується для боротьби з однорічними злаковими (лисохвіст лучний (Alopecurus pratensis L.), куряче просо (Echinochloa crus-galli L.), тонконіг однорічний (Poa annua L.), мишій зелений (Setaria viridis L.)) та дводольними бур'янами (щириця звичайна (Amarantus retroflexus L.), лобода біла (Chenopodium album L.), в'юнок польовий (Convolvulus arvensis L.), кропива глуха біла (Lamium album L .) кропива глуха пурпурова (Lamium purpureum L.), всі види горців (Polygonaceae), зірочник середній (Stellaria media L.), зірочник злачний (Stellaria graminea L.)) на посівах більш як 45-ти культур (таких як соя, рицина, соняшник, льон-довгунець, томати, капуста, коріандр, тютюн, цибуля, часник, баклажани, перець, огірки, кавуни, лікарські рослини та ін.) у дозах 2-4 л/га (обприскування ґрунту з негайним загортанням до висівання або до сходів культури).

ГДК трефлану у воді санітарно-побутового призначення - 0,02; у рибогосподарських водоймах - 0,0003 мг/л; в сої, насінні соняшнику - 0,5 мг/кг; вміст в сировині для лікарської промисловості - не дозволяється.

Динітроаніліни малотоксичні для теплокровних (ЛД50 для птахів 2000 мг/кг), але дуже небезпечні для риби та комах і ракоподібних, що є кормом для риб, тому трефлан забороняється використовувати в санітарній зоні навколо водоймищ ближче 2 км від існуючих берегів. Трефлан малорухливий та помірностійкий у ґрунті, що певною мірою зменшує небезпеку забруднення водойм. У стерилізованому ґрунті швидкість розкладання трефлану значно нижча, що вказує на безпосередню участь у його розкладанні ґрунтових мікроорганізмів. Під дією мікроорганізмів ґрунту динітроаніліни, до яких належить трефлан, можуть утворювати похідні бензимідазолу та доволі довго зберігатись у навколишньому середовищі. Незалежно від того, яким шляхом відбувається розклад трефлану в ґрунті, в аеробних чи анаеробних умовах, у ході розкладу відбувається деалкілування замісників при атомі аміногрупи, відновлення нітрогруп та подальший розклад з розщепленням бензольного кільця. Період напіврозпаду залежить від типу ґрунту й умов навколишнього середовища і може складати від 25-ти до 289-ти днів.

Діюча речовина гербіциду трефлан (трифлуралін) розкладається з утворенням 28-ми продуктів перетворення, деякі з яких можуть зберігатись у ґрунті до 3-х років.

У сухому вигляді препарат не схильний до корозії, його можна пакувати в металеву тару, але при тривалому зберіганні за наявності води кородує метали.

У молекулі трефлану 3 атоми фтору, що підвищує леткість сполуки, тому використання даного гербіциду при передсходовій обробці посівів сільськогосподарських культур вимагає термінового загортання ґрунтом. Це підтверджує, що гербіцидна активність трефлану при внесенні у ґрунт значно вища, ніж при обробці посівів.

Трефлан характеризується довгостроковою захисною дією (до 3-х-4-х місяців), добре поглинається ґрунтом, діє незалежно від наявності вологи в ґрунті, знищуючи бур'яни у фазі проростання.

Метаболізм трефлану включає деалкілування аміногруп, редукцію нітрогруп до аміногруп, часткове окислення трифлуорометильної групи до карбоксигрупи та подальший розклад до менших фрагментів (Рис. 1.2). Основними метаболітами трефлану є нітрозамін, бензимідазол та діазосполуки [16, 138].

Встановлено, що основними проміжними продуктами розкладання гербіциду в ґрунті є 2,6-динітро-1,6-трифторметил-N-пропіланілін, 2,6-динітро-4-трифторметиланілін, 2-нітро-1,6-диаміно-4-трифторметилбензол, 1, 2, 6-триаміно-4-трифторметилбензол та ін. [107, 66, 174, 97, 199].

1.7.3. Негативні наслідки застосування гербіцидів на основі трифлураліну. Незважаючи на всі переваги гербіцидів на основі трифлураліну, вони мають ряд негативних властивостей, а саме високу токсичність для водних організмів, персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення.

Дослідженнями Шеремета В. Г. (1966-1968 рр.), Єгорина А. И. (1977-1988 рр.) було підтверджено висока біологічна ефективність гербіцидів, у тому числі й трефлану, які знищували бур'яни на 72,4-80,1%, чим зберігали до 4,1 ц/га насіння соняшнику. Проте, подальші дослідження виявили значні залишки трифлураліну в кінцевій продукції та виявили суттєвий токсичний вплив на організм людини.

Першими клінічними ознаками отруєнь парами трефлану є головний біль, запаморочення та втрата свідомості. При пероральному потраплянні в організм людини препарати на основі трифлураліну спричиняють нудоту, блювання, судоми. Тривалий вплив цих препаратів на організм людини призводить до виникнення значних гормональних порушень.

Крім цього, відомі випадки виникнення подразнення шкіри та слизових оболонок, контактних та фотодерматитів під дією незначних концентрацій трифлураліну. В літературі також є інформація щодо суттєвого зростання кількості випадків карциноми печінки, які виникли під впливом N-нітрозосполук [99, 140, 70].

У піддослідних тварин, що підлягали впливу трифлураліну, відмічено анемію та морфологічні зміни легень, печінки, міокарду, нирок. Відомі випадки розвитку кон'юнктивітів та дерматитів. Гостра токсичність ЛД50 хімічно чистого трефлану для мишей і щурів - 3,5-5 г/кг, перорально для куріпок - 2000 мг/кг.

Розведення 1/5 і 1/10 ЛД50 при введенні протягом 30 днів не викликали смерті тварин. Достовірні ознаки інтоксикації (відставання в прирості ваги) відмічались при розведенні 1/5 ЛД50 на 20-й день введення.

Клінічна картина гострого отруєння піддослідних тварин характеризується пригніченням центральної нервової системи. Через 20-25 хвилин після введення препарату тварини ставали малорухливими, на звукові та больові подразники реагували слабко, розміщувались поодиноко.

Через 30-40 хвилин з'являється тремор кінцівок, різке поверхневе дихання. Загибель мишей наставала від зупинки дихання в перші 3-4 години, а щурів - протягом двох діб.

Дослідження на козах, яким вводили трифлуралін, мічений С14 по трифторметильній групі, виявили, що протягом шести днів з організму виводиться 99 % від введеної радіоактивної мітки, з них 17,8 % із сечею і 81,2 % з калом. Мічені сполуки виявляли в сечі протягом трьох, а в калі - шести діб після введення препарату. Основним метаболітом, виявленим в сечі, і єдиним, виявленим в калі, був 1-(N, N-дипропіл)-2,6-триаміно-4-трифторметилбензол. Продукти метаболізму свідчать про відновний шлях розкладання трифтураліну в організмі тварин.

При ураженні трефланом чутливих рослин нижня частина стебла збільшується в розмірах, а ріст коріння пригнічується. Рослини стають ослаблені, відстають в рості та можуть відмирати.

Ще більш небезпечними є суміші трифлураліну з іншими пестицидами, ефект від використання яких є непередбачуваним.

Тому при роботі з гербіцидами на основі трифлураліну обов'язковим є дотримання запобіжних заходів згідно санітарних правил та техніки безпеки, працювати лише в добре провітрюваних приміщеннях з добре працюючою витяжною шафою, використовуючи засоби індивідуального захисту (респіратор, гумові рукавички тощо). Рослинна продукція, вирощена з використанням трефлану, використовується після обов'язкової термічної обробки. [99, 140, 204, 70, 71, 108, 130, 175, 153].

Отже, враховуючи високу токсичність для водних організмів, персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення в рослинних і тваринних організмах, організмі людини, в багатьох країнах світу використання гербіцидів з цією діючою речовиною суттєво обмежене, або заборонене. Тому, проведення моніторингових досліджень за вмістом залишкових кількостей трифлураліну в ґрунті та органах лікарських рослин, особливо тих, що використовуються як сировина для лікарської промисловості, та розробка способів очищення забруднених трифлураліном ґрунтів, відведених для лікарського рослинництва, є необхідною запорукою отримання екологічно чистої сировини для виготовлення дієвих і безпечних рослинних ліків.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.1 Обґрунтування напряму досліджень

Багаторічне забруднення органічними ксенобіотиками (зокрема гербіцидами) ґрунтового покриву призводить до виникнення хімічної деградації ґрунтів так, як наслідок, викликає зміну функцій ґрунту як елемента природного середовища, кількісного та якісного погіршення його властивостей. Використання рослин, що здатні до гіперакумуляції полютантів, триває останні 15 років. Попередніми роботами вітчизняних та зарубіжних вчених, таких як С.Д. Мельничук, В.Й. Лоханська, Дж. Вайт, Б. Зіб, А. Нуржанова було показано перспективу впровадження фітотехнологій, які базуються на природних фізіологічних процесах рослин для відновлення ґрунтів, забруднених металами, радіонуклідами, пестицидами та іншими органічними сполуками.

Але проблема багаторічного забруднення ґрунтів залишками гербіцидів на основі трифлураліну вивчена недостатньо. Оскільки в Україні останнім часом для агрохімічного захисту посівів лікарських культур дозволено використання лише гербіцидів на основі трифлураліну, залишки яких можуть мігрувати в лікарську сировину, тим самим завдаючи шкоди при потраплянні в організм людини. Тому існує нагальна необхідність пошуку рослин накопичувачів та деструкторів трифлураліну з метою очищення забруднених ділянок, велика частина з яких використовуються у лікарському рослинництві.

Об'єкт: вплив гербіцидів на основі трифлураліну на ґрунтову систему та лікарські рослини.

Предмет: акумуляція та міграція залишків трифлураліну в системі ґрунт - лікарські рослини.

Маючи на меті здійснення аналізу потенційної екологічної небезпеки гербіцидів на основі трифлураліну при вирощуванні лікарських рослин та відновлення забруднених ґрунтових екосистем, були поставлені наступні завдання:

• Оцінити міграційну здатність та розподіл трифлураліну у ґрунті;

• Дослідити динаміку розпаду трифлураліну у ґрунті;

• Виявити рослини-накопичувачі трифлураліну;

• Проаналізувати потенційну екологічну небезпеку гербіциду трефлан для елементів екосистеми та запропонувати метод відновлення забруднених трифлураліном ґрунтів.

2.2 Місце та умови проведення досліджень

Дослідження за темою дисертаційної роботи були проведені у відділі екотоксикології Інституту агроекології і природокористування НААН згідно тематичного плану наукових досліджень НМЦ “Агроекологія” НААН, провідною науковою установою якого є Інститут агроекології і природокористування НААН, в розділі науково-технічної програми НААН “Науково-практичне обґрунтування сталого розвитку агроекосистем України” (№ ДР 0106U004038) за завданням 04.01.02/053 “Розробити науково-практичні засади мікробно-рослинних технологій відновлення забруднених ґрунтів з метою забезпечення екологічних і санітарно-гігієнічних нормативів якості довкілля та сільськогосподарської продукції” (№ ДР 0106U004045) та Розробити наукові основи агроекологічного моніторингу територій, забруднених стійкими органічними забруднювачами (№ ДР 0106U004056).

Дослідження були проведені на полях Дослідної станції лікарських рослин (ДСЛР) Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН (с. Березоточа, Лубенського району, Полтавської області). ДСЛР розташована на південній околиці села належить до східної частини Лівобережно-Дніпровської ґрунтової провінції (Лівобережний Лісостеп) Лісостепової ґрунтово-кліматичної зони України на висоті 160 м над рівнем моря [26].

Клімат помірно-континентальний, теплий з достатнім зволоженням. Середньорічна сума атмосферних опадів становить 500-580 мм, а за теплий період випадає 350-400 мм. Вирощувані культури помірно забезпечені вологою.

Період із середньодобовою температурою вище 0єС триває менше 240 днів. Сума активних температур (понад 10єС) дорівнює 2900є. Баланс вологи нейтральний, тобто кількість опадів приблизно дорівнює випаровуванню.

Ґрунт ДСЛР - чорнозем типовий опідзолений слабковилугуваний малогумусний легкосуглинковий на лесах. Для цього ґрунту характерно знижений вміст органічної речовини і колоїдної фракції взагалі, розчинних фосфатів та калію. Вологоємність ґрунту низька (38-43 %), після дощів верхній шар ґрунту швидко висихає, нерідко утворюючи ґрунтову кірку.

За геоморфологічним районуванням чорноземної території України (по Цисю, 1962) територія ДСЛР належить до Полтавської рівнини, що являє собою плато з абсолютними висотами 200-220 м, розчленована долинами річок Сули, Псела, Ворскли і Орелі на широкі рівні міжріччя. Характерною особливістю є асиметричність річкових долин, що мають систему гарно розвинених лівобережних терас і глибоко розчленовані праві берега [173].

Чорнозем типовий глибокий малогумусний грубопилувато-легкосуглинковий на лесі характеризуються сприятливими водно-фізиними властивостями, які тісно пов'язані з механічним складом, вмістом гумусу і складом обмінно-увібраних катіонів. В складі переважають інертні фракції піску і грубого пилу, характеризується низькою здатністю до структуроутворення, тому у складі мало водостійких агрегатів. При обробітку розпилюється, ущільнюється, утворюючи грубогрудочкувато-брилисту структуру. Здатен до запливання і утворення кірки.

Формується чорнозем типовий на лесових породах. В цьому ґрунті збалансовані практично всі показники родючості. Характеризується значним накопиченням гумусу, ліофільних елементів у верхній півметровій товщі, неглибоким заляганням карбонатів, відсутністю перерозподілу колоїдів по профілю. Характерним є також погано виражена структура ґрунтового профілю:

H/k 0-41 см - гумусний, темно-сірий, вологий, крупнопилувато-важкосуглинковий; 0-27 см орний - пилувато-грудочкуватий, пухкий; 27-41 см - підорний, карбонатний, нещільно зернистий, грудочкуватий, ущільнений; перехід поступовий;

Hpk 42-70 см - верхній перехідний, добре але нерівномірно гумусований, карбонатний, темно-сірий, вологий, грудочкопилуватий - середньосуглинковий, нещільно-зернистий, грудочкуватий, пухкий; перехід поступовий;

Phk 71-120 см - нижній перехідний, слабко і нерівномірно гумусований, карбонатний, сіро-бурий, вологий, крупнопилувато-середньосуглинковий, нещільно-грудочкуватий; перехід поступовий;

P (h) k 121-203 см - лес, по кротовинах слабогумусований, карбонатний, сірувато-бурий, плямистий, свіжий, крупнопилувато-середньосуглинковий, грудочкуватий, пухкий;

Pk 204-220 см - лес, карбонатний, крупнопилуватосередньо-суглинковий з надмірною карбонатною цвіллю.

Бонітет ґрунту становить 60 - 90 балів [19, 173, 169, 98]. Особливістю розподілу фракцій механічних елементів по профілю чорноземів типових є поступове зменшення мулу і фізичної глини зверху вниз (табл. 2.1).

Таблиця 2.1 Хімічний склад, вміст фізичної глини і мулу в чорноземах типових на лесах (Н.М. Бреус, 1979)

Показники	Генетичний горизонт
	Ha	H/к	Нpк	Phк	Pк
шар ґрунту,см	0-10	25-35	45-55	110-120	210-220
вміст часток,% <0,01 мм <0,001мм	42,2	37,3	34,4	30,8	30,7
	24,9	22,1	21,0	19,3	19,9
вміст оксидів, %	78,2	75,5	75,4	73,8	66,8
SiO2
Fe2O3	3,24	3,34	3,47	3,04	3,32
Al2O3	9,35	9,06	8,58	9,11	7,35
CaO	2,19	3,24	5,56	7,39	6,72
MgO	1,02	1,06	1,16	1,62	1,44
SiO2:R2O3	11,6	11,4	11,9	11,4	11,4

В гумусованому профілі чорнозему типового легкосуглинкового глибокого вміст гумусу і глибока гумусованість змінюються від 298-345 т/га (Н.М. Бреус, 1988). В складі гумусу переважають гумінові кислоти, ступінь гуміфікації дуже високий. Відношення Сгк: Сфк в чорноземі типовому малогумусному легкосуглинковому коливається в межах 1,97-2,59.

В складі гумінових кислот переважають гумати зв'язані з кальцієм, а найбільша їх кількість нерідко міститься в середній і нижній частинах гумусового профілю. На думку В. В. Пономарьової, Т. О. Плотнікової (1968), це пов'язано з переміщенням їх з верхніх шарів ґрунту. Фульвокислоти переважно представлені фракціями, зв'язаними з кальцієм та півтораоксидами.

Фізико-хімічні показники: реакція ґрунтового розчину, гідролітична кислотність, сума обмінних катіонів і ступінь насиченості основами у чорноземів типових визначаються вмістом гумусу, глибиною залягання карбонатів і механічним складом (табл. 2.2).

Таблиця 2.2 Вміст і ґрунтовий склад гумусу в чорноземі типовому глибокому малогумусованому легкосуглинковому (Н.М. Бреус, 1979)

Генетичний горизонт	Загальний вміст гумусу, %	С органічний у похідному ґрунті, %	Сгк	Сфк	Сзалишку	Сгк:Сфк
			% до загального С
На0-10	4,58	2,66	44,2	22,4	33,4	1,97
Н/к25-35	4,26	2,47	47,8	20,6	31,6	2,32
Нрк45-55	3,55	2,06	47,2	18,2	34,6	2,59
Phк110-120	1,63	0,94	29,6	31,0	39,4	0,95

Механічний склад також впливає на фізико-хімічні показники ґрунтів (табл. 2.3)

Таблиця 2.3 Фізико-хімічні показники чорнозему типового глибокого мало гумусного легкосуглинкового на лесах (Н.М. Бреус, 1979)

Показники	Генетичний горизонт
	На	Н/к	Нрк	Рhк	Рк
шар ґрунту	0-10	25-35	45-55	110-120	210-220
рН водний	6,8	7,4	7,4	7,9	8,3
увібрані катіони, мг-екв/100г ґрунту	29,9	не визн.	не визн.	не визн.	не визн.
Са++
Мg++	5,61	-	-	-	-
Na+	0,33	-	-	-	-
K+	0,42	-	-	-	-
гідролітична кислотність, мг-екв/100г ґрунту	0,70	-	-	-	-
ємність вбирання, мг-екв/100 г ґрунту	37,0	32,8	32,2	26,0	18,7
вміст СаСО3,%	-	0,38	3,54	8,00	7,09

Маючи сприятливі фізико-хімічні показники чорнозем типовий глибокий малогумусований легкосуглинковий добре забезпечений елементами живлення рослин (табл. 2.4).

Таблиця 2.4 Агрохімічні показники чорнозему типового глибокого малогумусного легкосуглинкового (Н.М. Бреус, 1979, А.І. Сірий, 1985)

Показник	Генетичний горизонт
	На	Н/к	Нрк	Рhк	Рк
шар ґрунту, см	0-10	25-35	45-55	110-120	210-220
загальний вміст, %	0,30	0,24	0,20	0,10	0,02
азоту
фосфору	0,14	0,13	0,11	0,09	0,07
калію	0,21	0,19	0,19	0,20	0,20
вміст рухомих сполук за Чиріковим, мг в 1 кг ґрунту: P2O2 K2O	185 171	121 102	не визн. -	не визн. -	не визн. -

Чорнозем типовий глибокий малогумусний легкосуглинковий має гарні водно-фізичні властивості, які обумовлені їх механічним складом (табл. 2.5).

Таблиця 2.5 Водно-фізичні показники чорнозему типового глибокого малогумусного легкосуглинкового (Довідник агрогідрологічних властивостей ґрунтів Української РСР, 1965)

Показники	Генетичний горизонт
	Ha	H/к	Нрк	Phк
шар ґрунту,см	0-10	30-40	50-60	110-120
щільність твердої фази, г/см3	2,55	2,62	2,62	2,63
Щільність, г/см3	1,23	1,14	1,13	1,17
загальна пористість, %	51,8	56,5	56,9	55,5
максимальна гігроскопічність, %	7,37	8,19	8,47	6,67
вологість в'янення, %	9,88	10,9	11,3	8,94
найменша вологоємність, %	26,7	23,9	22,7	20,0
діапазон активної вологи, %	21,3	16,3	15,4	17,3

Природно-кліматичні умови в зоні розміщення ДСЛР сприятливі для проходження всіх фаз розвитку лікарських культур. На полях ДСЛР для агрохімічного захисту рослин від бур'янів протягом останніх років використовували препарат трефлан.

Ґрунти сівозміни - чорнозем малогумусний слабковилугуваний легкосуглинковий, які характеризуються невисоким вмістом гумусу - 1,61-2,43 %. Кислотність ґрунту становить рН-4,7. Ґрунтоутворюючі породи - лес і мергелистий суглинок із прошарком піску. За механічним складом вони легкі, що сприяє якісній обробці ґрунту. Вологоємність ґрунтів невелика (38-43%), після дощів вони швидко просихають, досить часто утворюючи ґрунтову кірку, як наслідок потребують спеціальної передпосівної підготовки та регулярних розпушувань міжрядь у період вегетації. Ґрунти малоструктурні, мають низьку ємність поглинання.

Рельєф селекційної сівозміни - пологий схил другої тераси р. Сула. На полях селекційної сівозміни є ряд замкнутих округлих невеликих понижень (поля № 9, 3,4). Окремі поля мають ухили (поля №11, 1, 7).

Селекційна сівозміна включає одинадцять полів, кожне з яких має однакову площу - 3,4 га. Чотири поля (№1, 6, 7, 11) мають запільні ділянки. Кожне поле має прямокутну форму (250x150 м). Поля сівозміни відокремлені одне від одного доріжками шириною 5 м. Між полями проходить центральна дорога шириною 8 м.

У таблиці 2.6 подано агрохімічні показники полів, на яких проводиться вирощування сільськогосподарських та лікарських культур.

Таблиця 2.6

Агрохімічна характеристика ґрунтів 11-пільної сівозміни ДСЛР

№ поля	Вміст гумусу в орному шарі, % (Тюріна)	Сума ввібраних основ, мг/екв./ 100 г ґрунту (Каппена)	pH КСІ (потенціо-метричний)	Вміст рухомих форм, мг/кг ґрунту
				азот, що легко гідролізується	Фосфор (Чирікову)	калій (Чирікову)
1	1.61	8.66	4.7	50.4	148.0	92.0
2	1.77	9.11	4.6	51.8	107.0	100.0
3	1.61	8.66	4.6	65.8	161.0	145.0
4	1.94	9.57	4.7	54.6	129.0	100.0
5	2.20	8.66	4.6	58.8	162.0	92.0
6	2.43	11.39	4.8	56.0	183.0	105.0
7	2.25	10.02	4.7	56.0	117.0	87.0
8	2.20	9.11	4.7	56.0	105.0	105.0
9	1.94	10.93	4.8	60.2	107.0	107.0
10	1.61	12.76	4.9	63.0	103.0	100.0
11	1.77	10.02	4.7	58.8	93.0	90.0

У відповідності з даними таблиці ми можемо простежити рівень забезпеченості ґрунту азотом, який є низьким, а фосфором і калієм - середнім.

Клімат зони розташування станції помірно-континентальний з теплим періодом, помірно холодною зимою з вираженими перехідними періодами сезонності. Середньомісячна температура повітря найтеплішого місяця - липня складає 20,40С, найхолоднішого - січня - 6,70С. Безморозний період складає, в середньому, 160-165 днів. Весняні приморозки спостерігаються в кінці квітня, осінні починаються у кінці вересня.

Тривалість вегетаційного періоду 180-200 днів. Середня багаторічна сума опадів складає 473,5 мм. Дві третини річної суми опадів випадає у вигляді дощів. За вегетаційний період, в середньому, випадає 289 мм, або 61,7 % від загальної кількості опадів за рік. В цілому ґрунтово-кліматичні умови даного району сприятливі для культивування сільськогосподарських та лікарських культур [26].

2.3 Комплексна методика проведення досліджень

Дослідження проводили з використанням наступних методів та методик:

· методика відбору та попередньої підготовки зразків ґрунту та рослин;

· методика визначення залишкових кількостей трефлану в ґрунті та рослинній масі;

· методика проведення вегетаційних дослідів з метою пошуку рослин-накопичувачів трифлураліну;

· методики визначення інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів.

Математичну обробку отриманих даних проводили за допомогою пакету прикладних програм Microsoft Excel.

Методика відбору зразків ґрунту та рослин. Відбір зразків ґрунту та рослин здійснювали згідно з загальноприйнятими методиками на ділянках з найбільш інтенсивним застосуванням гербіцидами на основі трифлураліну протягом останніх 5-7-ми років [166, 50, 51, 30, 35].

Досліджували наступні лікарські рослини: лофант анісовий (Lophanthus anisatus Benth), подорожник великий (Plantago major L.), чорнобривці (Tagetes signota Barti), нагідки лікарські (Calendula officinalis L.), астрагал шерстистоквітковий (Astragalus dasyanthus Pall.), ехінацея пурпурова (Echinacea purpurea L.), розторопша плямиста (Sіlybum marіanum L.), валеріана лікарська (Valeriana officinalis L.), оман високий (Inula helenium L.), шоломниця байкальська (Scutellaria baicalensis Georgi).

Лофант анісовий (Lophanthus anisatus Benth.)

Лофант анісовий (Lophanthus anisatus Benth.) - багаторічна травяниста рослина висотою до 1 м, що належить до родини Lamiaceae. Має мичкувату кореневу систему, численні чотиригранні пагони. Листки черенкові, серцевидно-ланцетовидні, рідкозубчасті, довжи-ною 7,5-10 см і шириною 4-4,5 см.

Квітки двостатеві, синього кольору, зібрані в колосоподібні суцвіття довжиною 2-10 см, розміщуються на осьових та бічних пагонах. Плід - гладенький, продовгувато-овальний, темно-коричневий горішок. Сировиною є надземна частина (суцвіття - 44%, стебла - 26, листки - 30%), яку скошують у період масового цвітіння.

Лофант анісовий сприяє зниженню артеріального тиску, виявляє бактерицидну дію. До складу ефірної олії входять терпінен, камфен, пулегон, ментол, цинеол, ліналол, борнеол, метилхавікол, анетол, тимол, евгенол. Ефірна олія використовується в харчовій та парфумерно-косметичній промисловості [127, 18, 33, 158, 77, 61].

Подорожник великий (Plantago major L.)

Багаторічна трав'яниста рослина родини Plantaginacea з розеткою прикореневих листків та однією або кількома квітковими стрілками заввишки до 45 см. Кореневище товсте, коротке, з багатьма тонкими ниткоподібними коренями. Листя прикореневе, щільне, цілокрає або злегка зубчасте, з 5-9 поздовжніми жилками, широко-яйцеподібне. Суцвіття - густий циліндричний довгий колос. Цвіте в червні-вересні. Плід-багатонасінна коробочка яйцеподібної форми.

Лікарською сировиною є листя й стебла. Листя збирають двічі за літо (на початку цвітіння та за півтора-два місяці до кінця літа, щоб рослини до закінчення вегетаційного періоду встигли відростити нову розетку листя і зміцніли перед зимою. Основною сировиною є слиз, який міститься переважно в насінні та у незначних кількостях у листках. Крім того, в листі є дубильні та гіркі речовини, фітонциди, солі калію, глікозид аукубі, вітаміни А, С, К, Т-фактор, що покращує згортання крові, ферменти, лимонна кислота. З листя одержано препарат плантаглюцид, що має антивиразкову дію.

Насіння, крім великої кількості слизу, містить білкові речовини, жирну олію, полісахарид плантеазу, що складається з фруктози, глюкози і галактози, сапоніни, гіркі й дубильні речовини, олеанолову кислоту і стероїдні сапоніни.

Листя в сухому вигляді є добрим відхаркувальним і обволікаючим засобом, його використовують при лікуванні туберкульозу легень, бронхіті, кашлюку, катарі шлунку, гострих шлунково-кишкових захворюваннях. Насіння подорожнику застосовують як слабо діючий проносний засіб при запорах, а також при запаленні кишечника і сечового міхура.

Примочки з подорожнику широко застосовують при забиттях, наривах, порізах, укусах комах.

Чорнобривці (Tagetes signota Barti.)

Однорічні трав'янисті рослини родини айстрових. Мають прямостоячі розгалужені стебла, які формують компактний кущ висотою від 20 до 120 см. Коренева система мичкувата. Листки - перисто-посічені чи перисто-роздільні, рідко цілісні, зубчаті, від світло- до темно-зелених, розміщені супротивно з жилками, які просвічуються. Суцвіття - корзинки. Головки середньої величини, які складаються з рядів листочків, які між собою зростаються. Крайові жіночі листки - язичкові; сім'янки лінійні, звужені до основи. Квітнуть з червня до настання заморозків. Плід чорна або чорно-коричнева сильно сплющена сім'янка. Чорнобривці використовують з декоративною метою, як інсектицид та барвник. В медицині листки застосовують як сечогінний, потогінний протинематодний засіб, а в великих кількостях - як стимулятор блювання. Ефірну олію цієї рослини використовують в парфумерно-косметичній промисловості.

Нагідки лікарські (Calendula officinalis L.)

Однорічна трав'яниста рослина з родини Compositae 30-60 см заввишки, коротко, але густо опушена. Корінь гіллястий, стрижневий. Стебло чотиригранне, гіллясте, вгорі золотисто-опушене, прямостояче. Листки розташовані спірально, видовжені, нижні - черешкові, верхні - сидячі. Квітки зібрані в крупні кошики, жовтогарячі або оранжево-червоні. Плід сім'янки різного розміру. Цвіте рослина з червня до пізньої осені. Плоди дозрівають у липні-серпні.

У зв'язку з тим, що нагідки цвітуть довго і неодночасно, збирання суцвіть проводять протягом вегетаційного періоду п'ятнадцять-двадцять разів. Лікарською сировиною є квіткові кошики та язичкові крайові квітки. У квітках містяться каротиноїди - каротин, лікопін, цитраксантин, віолоксантин, рубіксантин, флавохром. Крім того, суцвіття містять смоли, слиз, яблучну кислоту, алкалоїди; корені - інулін, а насіння - жирну олію (Турова, 1967). У траві нагідок близько 19 % гіркої речовини - календену.

Нагідки широко використовують як протимікробний, жовчогінній, сечогінний, протизапальний засіб. Настоєм з квіток календули лікують рани, опіки, мозолі, бородавки. Також настій застосовують для полоскань ротової порожнини та горла при ангіні, у вигляді примочок, пластирів, спринцювань. Крім цього, препарати з нагідок призначають при виразкових хворобах шлунку та дванадцятипалої кишки, гастритах, хворобах печінки і жовчовивідних шляхів.

Астрагал шерстистоквітковий (Astragalus dasyanthus Pall.)

Багаторічна трав'яниста рослина з родини бобових, густо опушена, заввишки 35см. Стебло коротке, вертикальне або злегка підняте, густо вкрите листям. Листя непарноперисте, чергове. Суцвіття - головчаста, щільна китиця. Квітки неправильні, жовтуватого кольору. Плід - яйцеподібно-тригранний або овальний біб. Цвіте в червні-липні. Плоди дозрівають у липні-серпні.

Лікарською сировиною є надземна частина рослини, збирання якої проводять у червні-липні (в період цвітіння).

Основною діючою речовиною астрагалу є камідь, у якій містяться полісахариди у вигляді басорину (60 %) та арабіну (3-10 %), а також крохмаль, цукор і ряд мікроелементів (залізо, алюміній, фосфор, калій, кальцій, натрій, магній), органічні кислоти.

У медичній практиці препарати астрагалу використовують при хронічній серцевій недостатності, що супроводжується тахікардією, при стенокардії, гіпертонічній хворобі, набряках, судинних захворюваннях нирок та гострому нефриті [165, 124].

Ехінацея пурпурова (Echinacea purpurea L.)

Багаторічна трав'яниста рослина родини айстрових (Asteraceae). На другому році життя впродовж вегетаційного періоду розвиває численні пагони до 150 см заввишки. Стебла могутні, частіше поодинокі, голі або слабкоопушені. Листя шорстке, зубчате, нижнє - яйцевидне, на довгих черешках, з відтягнутою верхівкою, з п'ятьма поздовжніми жилками. Верхні яйцеподібно-ланцетоподібні, сидячі, з трьома жилками. Суцвіття - кошики (до 10 см у діаметрі), розташовані на верхівках стебел і гілок, поодинокі, обгорнення лусковидні, двох-чотирьохрядні. Крайові квітки - світло-малинові, язичкові, безплідні. Внутрішні - трубчасті, двостатеві, помаранчево-жовті. Плід - сірувато-бура чотиригранна сім'янка клиновидної форми, звужена до основи, з чупринкою. Кошики пухнасті, легко розтираються і звільняють насіння. Сім'янки містять велику кількість олій, терпкі на смак, їх охоче поїдають гризуни і птахи. Квітне з червня до пізньої осені, звичайно на другому році життя, рідше - на першому. Кореневище - коротке (10-20 см завдовжки), багатогіллясте з численним тонким корінням. Насіння дозріває в жовтні. Рослина - прекрасний медонос. Всі органи ехінацеї - цінна лікарська сировина, із вмістом ефірної олії: у корінні - 0,04-0,22 %, у квітках - 0,13-0,48 %, у стеблах і листках - 0,08-0,32%. Крім того в кореневищах і корінні міститься глікозид ехінакозид, бетаїн, смола, у складі якої виявлені пальмітинова, лінолева та інші кислоти. Хімічний склад ехінацеї пурпурової визначений у фазі початку цвітіння (%): протеїн - 3,54; азот - 3,02; жир - 0,66; клітковина 1,63; цукри - 3,72; зола - 2,25, кальцій - 0,26; фосфор - 0,18. Значним є вміст мікроелементів кровотворної дії (залізо, марганець, цинк, мідь, кобальт), а також мікроелементи, які в організмі тварин та людини відіграють важливу роль в енергетичних перетвореннях (селен, молібден) та інші. Збір сировини проводять в серпні-вересні. Настої ехінацеї впливають на центральну нервову систему, стимулюючи її роботу, посилюють сексуальну потенцію, сприяють загоюванню ран, опіків та виразок. Використання ехінацеї ефективне у разі депресії, від фізичного й нервового виснаження, гострих і хронічних інфекційних захворювань. Слід зазначити, що навіть у випадку тривалого вживання препарат ехінацеї не пригнічує нервову систему. Зовнішньо застосовують при карбункулах, абсцесах, інфекційних ранах, важких пролежнях, опіках I-III ступенів. Ефективність зовнішнього використання ехінацеї зумовлена дивовижною здатністю стимулювати грануляцію тканини, тобто швидко загоювати рани, виявляючи одночасно болезаспокійливу дію.

Розторопша плямиста (Sіlybum marіanum L.)

Дворічна, рідше однорічна, рослина з родини айстрові висотою до 150 см із стрижневою кореневою системою. У перший рік розвиває багаточисленне прикореневе колюче листя, на другий рік утворює потужне слабкогіллясте стебло. Листя довгасто-овальні, великі, темно-зелені, з поперечними хвилястими білими галуженнями. Квітки трубчасті, фіолетові, зібрані в круглі кошики на кінцях стебел. Плоди блискучі сім'янки з чубиком, жовтого кольору, з темними довгастими плямами. Квітне расторопша плямиста з липня до пізньої осені, плоди дозрівають нерівномірно у вересні-жовтні. Збір лікарської сировини (насіння) рослини проводять в кінці серпня на початку вересня в період засихання більшості бічних кошиків (при дозріванні насіння висипається з кошика.

Використовують насіння, що містить жирне масло (до 32 %); ефірне масло (0,08 %); смоли; слиз; біогенні аміни (тирамін, гістамін); силімарини (2,8-3,8 %).

В насінні расторопші плямистої міститься: зола (до 5,08%); макроелементи (мг/г): Са - 16,60; Mg - 4,20; Fe - 0,08 та мікроелементи:
Mn - 0,10; Cu - 1,16; Zn - 0,71; Cr - 0,15; Al - 0,02; V - 0,01; Se - 22,90; Ni - 0,20; Sr - 0,08; Pb - 0,08 мкг/г.

Препарати розторопші плямистої використовують при колітах, ерозіях, флебітах, виразках, гнійних незаживаючих ранах.

Валеріана лікарська (Valeriana officinalis L.)

Багаторічна трав'яниста рослина (30-100 см заввишки) з пучком численних тоненьких коренів, що мають сильний специфічний запах. Стебло поодиноке (рідко їх 2-3), пряме, порожнисте, борозенчасте, у верхній частині розгалужене. Листки супротивні, непарно-перисті з 3-19 парами листочків. Листочки довгасті, яйцеподібно-ланцетоподібні або лінійно-ланцетоподібні. Квітки неправильні, зрослопелюсткові, зібрані у великі щиткоподібно-волотисті суцвіття. Чашечка малопомітна, при плодах перетворюється у чубок з 5-15 перистих щетинок. Віночок 4-5 мм завдовжки, червонуватий, темнорожевий, зрідка білий або фіолетовий, трубчасто-воронкоподібний, з п'ятилопатевим відгином. Тичинок три, маточка одна з нижньою зав'яззю, стовпчиком і трироздільною приймочкою. Плід - гола або опушена сім'янка Цвіте рослина у червні-серпні. У науковій медицині застосовують кореневища з коренями валеріани (Rhizoma cum Radicibus Valerianae) як засіб, що заспокійливо діє на нервову систему, як протиспазматичний, тонізуючий засіб, при нервових збудженнях, істерії, запамороченнях, безсонні, неврозах серця, нервовому серцебитті, астмі, епілепсії, мігрені, болях у животі і спазмах кишечнику, хворобах щитоподібної залози, як протиблювотний і антигельмінтний засіб. Зовнішньо валеріану використовують у вигляді примочок і компресів при запаленнях очей. Корені валеріани містять ефірну валеріанову олію, алкалоїди (валеріан і хотинін), смолу, дубильні речовини й органічні кислоти (валеріанова, оцтова, яблучна), цукри і крохмаль. Ефірна олія, що міститься в коренях валеріани (0,1-2,9 %), має антибактеріальну дію, пригнічує розвиток деяких бактерій, що викликають гниль і бактеріальний рак тютюну. До її складу входять борнеол, камфен, пінен, терпінеол. Заготовляють корені з кореневищами восени або рано навесні.

Оман високий (Inula helenium L.)

Багаторічна трав'яниста рослина родини складноцвітих (Compositae) 1-2,5 м заввишки, з товстим м'ясистим кореневищем. Стебло прямо-стояче, борозенчасте, коротко-гіллясте, опушене шорсткими волосками. Листки чергові, великі (до 50 см завдовжки, до 18-25 завширшки), зверху голі, зісподу сіруватоповстисті, нерівномірно зубчасто-пилчасті, нижні - черешкові, довгасто-еліптичні, стеблові - дрібніші, яйцеподібні, загострені, з серцеподібною стеблообгортною основою. Кошики великі (до 8 см у діаметрі), нечисленні, на товстих квітконосах. Обгортка напівкуляста, багаторядна, із зелених ланцетних листочків. Квітколоже голе, плоске або трохи випукле. Всі квітки жовті, плідні, п'ятичленні, крайові - язичкові, маточкові вдвічі довші за обгортку, серединні - трубчасті, двостатеві. Тичинок - п'ять, маточка одна, з одним стовпчиком з дволопатевою приймочкою і нижньою зав'яззю. Плід - лінійно-довгасто чотиригранна сім'янка з чубком однорядних бруднувато-білих зазубрених волосків, у 2 рази довших за сім'янку. Заготовляють кореневища з коренями восени або рано навесні. Оман високий цінна лікарська, ефіроолійна, харчова, медоносна, фарбуюча, декоративна рослина. У медицині використовують кореневища оману - Radix Inulae як відхаркувальний засіб при хворобах дихальних шляхів. Також як сечо-, жовчо-, глистогінний і жовчотворний засіб. У коренях і кореневищах оману міститься ефірна олія (до 3 %), інуліни (до 44 %), сліди алкалоїдів, сапоніни, слиз. Ефірна олія, що міститься в стеблах, листках і кореневищах, має антисептичні, протизапальні і протиглисні властивості, а також фітонцидну дію.

Шоломниця байкальська (Scutellaria baicalensis Georgi)

Багаторічна трав'яниста рослина з сімейства губоцвітих висотою 15-50 см. Корінь вертикаль-ний, часто поздовжньо-скручений, довжиною до 50 см. Стебел багато, вони чотиригранні, гіллясті, прямостоячі або дещо припідняті. Листя супротивне, вузько-ланцетоподібне, довжиною 15-40 мм і шириною 1,5-13 мм, сидячі або короткочерешкові. Квітки синьо-фіолетові, неправильні, двогубі, сидять по одному в пазухах дрібних верхніх листків, утворюючи односторонню кисть. Плоди розпадаються на чотири дрібних чорних горішка. Цвіте у червні - серпні, плоди дозрівають у серпні - жовтні. Лікарською сировиною є корені. Вони містять флавоноїди (байкалін, байкалеїн) визначають терапевтичний ефект препаратів з цієї рослини, глікозид скутелларін, стероїдні сапоніни (до 7%) ефірне масло, смоли, дубильні речовини. Найбільша кількість флавоноїдів накопичується в рослині восени, тому заготівлю сировини ведуть після формування насіння шоломниці. Настої з коріння шоломниці байкальської мають заспокійливу дію на нервову систему і знижують кров'яний тиск. Для лікування гіпертонічної хвороби використовують настоянку коренів. Як заспокійливий засіб настоянку застосовують при неврозах, безсонні й інших проявах неврастенії. За силою заспокійливої дії настоянка шоломниці краща за настоянку валеріани.

Вся сировина для лікарської промисловості повинна відповідати вимогам Державної фармакопеї ІХ, ГОСТу 6717-53, ДержСанПіН 8.8.1.2.3.4-000-2001 р. [86, 37, 196]. Відбір зразків ґрунту та рослин проводили послідовно протягом вегетаційного періоду. Для характеристики забруднення полів, відведених для вирощування лікарських рослин, як й інших сільськогосподарських угідь, де застосовуються засоби агрохімічного захисту рослин, відбирали вихідні й середні зразки, що зумовлено неоднорідністю орного шару, та як наслідок, нерівномірністю розподілу залишкових кількостей гербіцидів. Вихідні зразки відбирали по діагоналі в декількох місцях, занурюючись буром або лопатою на глибину орного шару, формуючи з них середні зразки. Для відбору ризосферного ґрунту, викопуючи відповідні рослини, ґрунт, що залишався на кореневій системі, пакували окремо.

Зразки ґрунту аналізували в природно-вологому стані. Для перерахунку результатів аналізу на сухий зразок паралельно проведенню аналізу на пестициди проводили визначення вологості ґрунту. Рослини викопували, намагаючись не пошкодити кореневу систему, очищали від залишків ґрунту, промивали під проточною водою та висушували в гарно провітрюваному приміщенні без доступу прямих сонячних променів. Безпосередньо перед початком екстракції, зразки рослин розділяли на підземні та надземні частини, далі подрібнювали.

Методика визначення залишкових кількостей трефлану в ґрунті. Методика заснована на екстракції трифлураліну з ґрунту чи рослин органічними розчинниками з подальшим визначенням методом газової хроматографії на хроматографі «Кристалл 2000» з детектором із захоплення електронів та скляною колонкою довжиною 1 м, діаметром 3 мм, заповненою носієм - хроматон N-AW DMS (0,16-0,20мм), з нерухомою нанесеною фазою SE-30 (5%), газ-носій азот марки «осч» згідно з [49, 48, 68, 109, 110, 31, 69, 126, 47]. Витрати газу, см3/хв: газ-носій №1 - 22, газ-носій №2 - 45, газ-носій №3 - 50. Визначення трифлураліну проводили при наступному температурному режимі робочої методики приладу: температура колонки - 160 ОС, температура випарника - 200 ОС, температура детектора - 210 ОС.

Ґрунт попередньо просівали через сито з отворами 1 мм, видаляли рослинні рештки, корені та сторонні домішки. Екстракцію пестициду із зволожених ґрунтових зразків проводили ацетоном з подальшим перерозподілом їх у гексан. Повторність у дослідах триразова. Результати виражені як середнє арифметичне цих повторностей.

При використанні методу газової хроматографії нижня межа визначення складає 0,2 мкг/кг. При необхідності, підвищення чутливості методу досягали шляхом збільшення наважки зразків (в 2 рази) або введення у прилад вдвічі меншої кількості розчинника.

Кількісне визначення проводили за допомогою прикладної програми «Аналітика-Chrom» методом співвідношення зі стандартом по висоті піків. Вміст пестицидів у зразках ( Х, мкг/кг ) обчислювали за формулою:

Х=А* К1*1000*100/Р*К

де А - кількість пестициду в 2 мкл розчину досліджуваного зразка, введеному в хроматограф (обрахунок проводить програма), мкг; К - ступінь визначення кожного із пестицидів у даному типі ґрунту, %; К1 - величина розведення розчину, разів; Р - наважка зразка, г; 100 - коефіцієнт перерахунку у відсотки; 1000 - коефіцієнт перерахунку на 1 кг ґрунту або вегетативної маси.

Методика проведення вегетаційного досліду з метою пошуку рослин ремедіаторів трифлураліну. З метою пошуку рослин накопичувачів і деструкторів трифлураліну, для встановлення зв'язку між концентраціями трефлану та морфологічними змінами у рослин проводили дослідження на штучно забрудненому ґрунті. Порівнювали морфологічні й фізіологічні зміни, які спостерігаються у рослин, вирощених у контрольних та дослідних умовах та визначали спроможність до інтенсивного накопичення ксенобіотика в органах різних видів рослин.

Проведення вегетаційного досліду полягає у вирощуванні рослин у вегетаційних посудинах в штучних, але науково обґрунтованих умовах, які регулюються дослідником. Вегетаційні дослідження проводили протягом 2009 - 2010 рр. згідно з [46, 73, 112, 121, 21, 111, 54, 34, 35] у кліматичній камері на базі ННВЛ “Гербології” кафедри землеробства та гербології Національного університету біоресурсів та природокористування України. Умови досліджень: температура - 22±1ОС та освітленість - 8000 люкс протягом 17 годин, 7-ми годинна темрява та температура 18±2 ОС на добу. Досліджувані види рослин районованих сортів: кабачок (Cucurbita pepo L.) сорту Грибовський 37, квасоля (Phaseolus vulgaris L.) сорту Красногородська 5, соняшник (Helianthus annuus L.) сорту Восход, люцерна (Medicago sativa L.) сорту Веселоподолянська 11, соя (Glycine max L.) сорту Київська 27. Види рослин підбирали, враховуючи результати попередніх досліджень в напрямку фіторемедіації забруднених пестицидами ґрунтів.

Кабачок (Cucurbita pepo L.) сорту Грибовський 37

Однорічна однодомна перехреснозапильна з різностатевими квітками рослина родини гарбузових, овочева культура. Має прямостоячі негіллясті пагони. Рослина теплолюбива, більш стійка до ґрунтової й атмосферної посухи, ніж огірок, при поливі значно підвищує врожайність, скоростигла (досягає технічної стиглості за 40-45 діб). Плоди містять 0,55% білку, близько 4% цукру, 0,13% жирів, а також вітаміни.

Кабачки легко і швидко засвоюються організмом, їх використовують у дієтичному і лікувальному харчуванні. Вони сприяють кращому засвоєнню білкової їжі. Будучи об'ємною їжею, плоди активізують функцію органів травлення. Кабачки рекомендують вживати при запальних процесах кишківника, тому що в них міститься мало рослинної клітковини. У зв'язку з низькою калорійністю кабачки корисні при ожирінні і цукровому діабеті. Під впливом пектинових речовин нормалізується стан мікрофлори кишечнику. Ці речовини захищають слизову оболонку шлунка та кишечнику, сприяють їх загоєнню, підсилюють перистальтику кишечника, не подразнюють шлунок і кишечник, мають властивість виводити надлишки води з організму. Страви з кабачків - відмінний дегідратичний засіб при поверхневих і прихованих набряках. Кабачки сприяють кращому відділенню жовчі й відновлення глікогену в печінці. Вони мають активну сечогінну дію. При серцево-судинних захворюваннях показано вживання цих плодів, оскільки вони дуже багаті солями калію, попереджають накопичення в організмі надлишків холестерину, сприяють виведенню шкідливих речовин, надлишків води і солей натрію. Так, як містять мідь, плоди кабачків доцільно включати в раціон дітей з проявами анемії та харчуванні вагітних жінок для нормалізації кровотворення. Кабачки також володіють десенсибілізуючими властивостями. У кабачках мало білку, в зв'язку з чим страви з них незамінні при захворюваннях нирок, коли необхідно обмежувати його в раціоні. Насіння кабачка містять багато жиру (до 50% маси ядра), а також сантонін, білок, вітамін Е. Підсушені і трохи підсмажені насіння цукіні замінюють гарбузові. Тому їх використовують як глистогінний засіб [167, 125].