Invazīvo sugu raksturojums Latvijā un to pielietojuma potenciāls bioekonomikas izaugsmei

Projekta vadītājs (pēcdoktorants): Dr. geogr. Oskars Purmalis

Projekta nosaukums: Invazīvo sugu raksturojums Latvijā un to pielietojuma potenciāls bioekonomikas izaugsmei

Projekta līguma numurs: 1.1.1.2/VIAA/4/20/723 

Projekta sadarbības partneri: nav

Projekta īstenošanas termiņš: 01.02.2021.-30.06.2023.

Projekta kopējais finansējums, LU daļa: 107,788.07 EUR, LU daļa: 5,389.41 EUR

Projekta mērķis: Radīt inovatīvu pieeju Latvijā un Ziemeļaustrumeiropā izplatīto invazīvo sugu izplatības kontrolei, attīstot to pielietošanas/izmantošanas pieejas, pamatojoties uz: zināšanām par to tradicionālajiem pielietojumiem reģionos, kur augi ir vietējie; vērtīgu sastāvdaļu analīzi un identificēšanu no pārtikas un biofarmaceitiskās rūpniecības viedokļa; attīstīt invazīvās augu biomasas izmantošanas metodes.

Projekta rezultāti: 4 iesniegtas publikācijas, 2 populārzinātniski raksti, 2 starptautisku zinātnisku konferenču tēzes, 2 vietēja mēroga zinātnisku konferenču tēzes, 4 mobilitātes komandējumi, 1 seminārs.

I ceturksnis (01.02.2021.–30.04.2021.)

Veikta literatūras analīze par invazīvo augu pielietojuma jomām, kur šie augi ir tradicionālie floras pārstāvji. Apkopota informāciju par invazīvo sugu izplatību Latvijā un veiktajiem pasākumiem sugu ierobežošanai, kā arī to sastāvu. Šāda analīze sniegs iespēju izvērtēt biežākās pielietojuma jomas un sastāva pētījumu rezultātus būs iespējams salīdzināt ar ievākto augu sastāvu Latvijā. Bez zinātniskās literatūras analīzes no datubāzēm tika veikti informācijas meklējumi arī informācijas avotos, kas nav klasificējami kā zinātniskā literatūra, bet ļauj novērtēt arī citus tradicionālos augu un to daļu izmantošanas veidus, kas nav aprakstīti zinātniskajā literatūrā. Tika apkopota informācija par augiem, to raksturojumu, lai precīzāk sastādītu augu ievākšanas plānu.

II ceturksnis (01.05.2021.–31.07.2021.)

Tika papildināta pieejamā informācija par invazīvo augu tradicionālajām pielietošanas jomām, vienlaikus apzinot invazīvo augu sugu ietekmes Latvijā. Pētījuma rezultāti izmantoti, lai sagatavotu un iesniegtu publikāciju žurnālam - Environmental and Climate Technologies, kas tiek indeksēts arī SCOPUS datubāzē. Šī tēma tika prezentēta arī mutiskā ziņojuma veidā starptautiskajā konferencē “International Scientific Conference of Environmental and Climate Technologies – CONECT 2021”, May 12-14, Riga, Latvia. Ņemot vērā augu attīstības atšķirības tika sistemātiski ievāktas dažādas augu daļas (ziedi, lapas, stublāji, saknes) un veikts to raksturojums.

Sagatavotajiem paraugiem uzsākta sastāva izpēte, no augiem un to daļām ekstrahējot ēteriskās eļļas, polifenolus un veicot to raksturojumu. Pirmie rezultāti un potenciālo pielietošanas jomu analīze tika prezentēta starptautiskajā konferencē “ICISMR002 2021: XV. International Conference on Invasive Species Management and Research”, Copenhagen, Denmark, July 19-20, 2021.

III ceturksnis (01.08.2021.–31.10.2021.) 

Tika papildināta pieejamā informācija par invazīvo augu tradicionālajām pielietošanas jomām, vienlaikus apzinot invazīvo augu sugu ietekmes Latvijā. Veikts mobilitātes komandējums uz Zviedriju pieredzes apmaiņai par invazīvo augu pielietošanas jomām. Par pētījuma rezultātiem sagatavotā publikācija “Quality of Lake Ecosystems and its Role in the Spread of Invasive Species” publicēta žurnālā Environmental and Climate Technologies. Pabeigta šogad plānoto augu sugu paraugu ievākšana, un tiek veikta to sastāva analīze un raksturojums. Tiek noteikts metālu saturs dažādām augu daļām, kā arī ekstrahētas ēteriskās eļļas, polifenoli, lipīdi un veikts to raksturojums.

IV ceturksnis (01.11.2021.–01.01.2022.)

Veikti divi mobilitātes komandējumi uz Igauniju pieredzes apmaiņai un metožu apguvei par augu utilizācijas iespējām, kā arī uzsāktas darbības sadarbības veikšanai nākotnē. Par pētījuma rezultātiem sagatavotas un prezentētas konferences tēzes “Utilization approaches of invasive plant species” konferencē - 2 nd International Conference Strategies toward Green Deal Implementation Water, Raw Materials & Energy. Ievāktajiem invazīvajiem augiem un to daļām veikts lipīdu un alkaloīdu raksturojums.

V ceturksnis (01.02.2022.–30.04.2022.)  

Tika papildināta pieejamā informācija par invazīvo augu tradicionālajām pielietošanas jomām un veidots to aprakstošs apkopojums. Tika veikts ievākto augu un to daļu raksturojums ar Furjē transformācijas infrasarkano spektrometriju. Turpināta dažādu savienojumu (lipīdi, polifenoli, ēteriskās eļļas) ekstrakcija un ekstraktu raksturošana, izmantojot gāzu hormatogrāfiju-masspektrometriju. Veikts ēterisko eļļu herbicidālais novērtējums, izmantojot sēklu dīgšanas testus. 

Par pētījuma rezultātiem sagatavotas un prezentētas trīs konferenču tēzes:  

1) L.Voitiņa, O.Purmalis (2022) Herbicidal and fungicidal effects of Sosnovsky hogweed essential oils. 17th International scientific conference “Students on their Way to Science”. 

2) E. Niedrīte, L. Kļaviņš, O. Purmalis (2022) Invazīvo augu (Lupinus polyphylllus, Impatiens glandulifera, Achinocystis lobara) bioloģiski aktīvo vielu grupu izpēte un to izmantošanas potenciāls bioekonomikas attīstībai. 80. Latvijas Universitātes starptautiskā zinātniskā conference. 

3) L.Voitiņa, O.Purmalis, L.Arbidans (2022) Invazīvo augu izmantošanas potenciāls fitorekultivācijā. 80. Latvijas Universitātes starptautiskā zinātniskā konference.  

VI ceturksnis (01.05.2022.–31.07.2022.)  

Tika papildināta pieejamā informācija par invazīvo augu tradicionālajām pielietošanas jomām un veidots to aprakstošs apkopojums. Turpināta dažādu savienojumu (lipīdi, polifenoli, ēteriskās eļļas) ekstrakcija un ekstraktu raksturošana, izmantojot gāzu hormatogrāfiju-masspektrometriju un veikts to aprakstošs apkopojums. Veģetācijas sezonas laikā tiek ievākti invazīvie augi (daudzlapu lupīnes, latvānis, Kanādas zeltslotiņa) plānotajiem pētījumiem. Tiek turpināta ēterisko eļļu destilācija un analīze pētījuma sagatavošanai priekš zinātniskās publikācijas.  

VII ceturksnis (01.08.2022.–31.10.2022.)

Veģetācijas sezonas laikā tika ievākti invazīvie augi (daudzlapu lupīnes, Sosnvoska latvānis, Kanādas zeltslotiņa) plānotajiem sastāva un utilizācijas pētījumiem. Tiek turpināta ēterisko eļļu destilācija un analīze pētījuma sagatavošanai priekš zinātniskās publikācijas. Tiek veikta alkaloīdu ekstrakcija no daudzlapu lupīnes. Apmeklēta starptautiskā konference - 12th International Conference on Biological Invasions, kurā prezentēti pētījuma rezultāti. Par biomasas utilizācijas pētījumiem kopā ar pētniekiem no Igaunijas sagatavota un publicēta publikācija: Lanno, M.; Klavins, M.; Purmalis, O.; Shanskiy, M.; Kisand, A.; Kriipsalu, M. Properties of Humic Substances in Composts Comprised of Different Organic Source Material. Agriculture 2022, 12, 1797.

VIII ceturksnis (01.11.2022.–31.01.2023.)

Ņemta dalība starptautiskajā konferencē 3 rd International Conference Strategies toward Green Deal Implementation Water, Raw Materials & Energy ar ziņojumu, kur tika prezentēti pētījuma rezultāti par tēmu "Thermogravimetric characteristics of invasive plant biomass". Veikta augu ēterisko eļļu sastāva analīze, izmantojot gāzu hromatogrāfiju, kā arī noteikta šo eļļu antimikrobiālā iedarbība. Tika apkopoti iegūtie rezultāti, un norisinājās darbs pie divu publikāciju sagatavošanas.

IX ceturksnis (01.02.2023.–30.04.2023.)

Šajā ceturksnī veikts mācību komandējums uz Poliju par invazīvo augu pielietošanas iespējām un risinājumiem, kā arī mobilitātes komandējums uz Itāliju par augu sastāva raksturošanu un fitoķīmisko savienojumu identifikāciju, raksturošanu. Turpinās darbs pie zinātnisko publikāciju sagatavošanas un projekta rezultātu aprakstu sagatavošanas. Projekta aktivitāšu sadaļā par utilizācijas risinājumu izpēti kā izpētes metode tika izvēlēta materiāla kompostēšana, un tiek veikta no invazīviem augiem gatavotu kompostu sastāva raksturošana un pielietojamības izpēte.

X ceturksnis (01.05.2023.–30.06.2023.)

Projekta noslēdzošajā ceturksnī ņemta dalība divās konferencēs, no kurām Pasaules latviešu zinātnieku kongresā sniegts mutiskais ziņojums. Sagatavoti noslēdzošie rezultātu apraksti un atskaites punkti. Tika organizēts un novadīts seminārs Dabas aizsardzības pārvaldē par projekta pētījuma rezultātiem, kā arī sagatavotas divas populārzinātniskas publikācijas.