Опыт интродукции лекарственных растений в Астраханской области Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

- Аграрный вестник Урала № 1 (119), 2014 г. - <

_Агрономия

УДК 631.529

ОПЫТ ИНТРОДУКЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ В АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

В. П. ЗВОЛИНСКИЙ,

доктор сельскохозяйственных наук, академик Российской академии наук, директор, Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия Россельхозакадемии, Л. П. РЫБАШЛЫКОВА,

аспирант, Астраханский государственный университет

(414056, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 20а),

Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия Россельхозакадемии

(416251, Астраханская обл., Черноярский р-н, с. Соленое Займище, кв. Северный, д. 8; тел.: 8 (85149) 25-7-20; e-mail: Pniiaz@mail.ru)

Ключевые слова: лекарственные растения, интродукция, фенологические фазы, биоморфологические показатели, биопродуктивность.

Представлены результаты интродукционного изучения и развития лекарственных растений при капельном орошении. Определены фенологические и морфометрические показатели. Выявлены наиболее перспективные виды лекарственных растений для выращивания в Астраханской области. В целом разработка методов выращивания и введения в культуру лекарственных и других полезных растений позволит удовлетворить потребность в этих видах, что будет способствовать предотвращению уменьшения их запасов в природе и даст новый источник растительных лекарственных средств для оздоровления края. Анализ проведенных исследований за период 2010-2013 гг. показал, что из представленной коллекции лекарственных растений не все образцы прошли интродукцию в данных почвенно-климатических условиях, такие растения как наперстянка пурпурная (Digitális purpúrea), наперстянка шерстистая (Digitalis lanata) не продолжили вегетацию после зимнего периода. Представленные результаты по интродукции исследуемых видов лекарственных растений показали, что изучаемые виды при культивировании в Астраханской области в условиях светло-каштановых солонцовых почвах проходят все этапы онтогенеза, вступают в фазу плодоношения и дают жизнеспособные семена, то есть изучаемые образцы успешно реализуют свои адаптивные потенциалы. С учетом проведенных исследований устойчивость интродуцентов различных жизненных форм и разного географического происхождения, изучаемые лекарственные культуры могут рассматриваться в качестве потенциальных продуцентов растительных ресурсов, расширяющих ресурсную базу региона. С другой стороны, для ценных компонентов фиторазнообразия природных растительных сообществ региона может и должно быть организовано сохранение лекарственных растений, как в природных экосистемах, так и в культуре.

THE EXPERIENCE OF MEDICATIVE PLANTS' INTRODUCTION IN ASTRAKHAN REGION

V. P. ZVOLINSKY,

doctor of agricultural sciences, academician of Russian Academy of Sciences, director, Caspian research institute of arid agriculture of Russian Academy of Agricultural Sciences, L. P. RYBASHLYKOVA, graduate, Astrakhan State University,

(20A Tatishcheva Str., 414056, Astrakhan),

Caspian research institute of arid agriculture of Russian Academy of Agricultural Sciences

(8 Severniy kv., Solenoye Zaimishche, Chernoyarsk, 416251, Astrakhan reg.; tel: +7 (85149) 25-7-20; e-mail: Pniiaz@mail.ru)

Keywords: medicative plants, introduction, phenological phases, biomorphological indicators, bioproductivity. The results of introduction study and development of medicative plants under trickle irrigation are given. Phenological and morphometric indicators are defined. The most perspective kinds of medicinal plants for are selected for cultivation in the Astrakhan region. In general, the development of methods of cultivation and domestication of medicinal and other useful plants allows to satisfy needs of these types, thus preventing reduction of their stocks in nature and giving a new source of herbal remedies for the recovery of the region. The analysis of the researches made within the period 2010-2013 shows that out of the presented collection of medicinal plants, not all samples have undergone introduction to the soil and climatic conditions, such plants as Digitális purpúrea, Digitalis lanata have ceased to grow after a winter season. The presented results of the introduction of investigated species of medicinal plants have shown that the investigated species under cultivation in the Astrakhan region in the conditions of light chestnut solonetz soil pass all stages of ontogenesis, enter a phase of fruiting and produce viable seeds, meaning that the studied samples successfully implement their adaptive potentials. According to conducted researches sustainability of exotic species of different life forms and different geographical origin, studied medicinal cultures can be considered to be potential producers of plant resources, expanding a resource base of the region. On the other hand, for valuable components of phytvariety of natural plant communities of the region the conservation of medicinal plants should be organized in natural ecosystems and in culture.

Положительная рецензия представлена К. Н. Кулик, доктором сельскохозяйственных наук, академиком Российской академии наук, директором Всероссийского научно-исследовательского института агролесомелиорации.

Интродукция новых растений крайне необходима для обогащения биологического разнообразия флоры Астраханской области. Помимо лекарственного, многие из них имеют кормовое, медоносное и пищевое значение.

Для лекарственных растений, как относительно новых, так и недостаточно изученных объектов культивирования в Астраханской области, актуально каждое из направлений.

Начальным этапом введения лекарственных растений в культуру является опыт их первичной интродукции в ботанических садах, на фармакологических участках.

Опыт первичной интродукции позволяет раскрыть адаптивные возможности лекарственных растений и приступить к разработке комплекса агротехнических мероприятий необходимых для успешной реализации их биологического потенциала в новых условиях произрастания [1].

Цель и методика исследований.

Цель нашей работы заключалась в первичной интродукции однолетних и многолетних лекарственных и эфиромасличных растений на участке лекарственных растений и определения возможности их культивирования в орошаемых условиях Чернояр-ского района Астраханской области.

Исследования проводили согласно требованиям методики полевого опыта Б. А. Доспехова (1985 г.) и методики исследований при интродукции лекарственных растений Н. И. Майсурадзе (1984 г.) [2].

Семена для проведения опытных посевов были предоставлены заведующим лабораторией ботанического сада Всероссийского института лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) А. Н. Цицили-ным. Всего предстояло изучить более 25 видов лекарственных растений из следующих фармакологических групп:

— противовоспалительные — ноготки лекарственные;

— фотосенсибилизирующие — амми большая;

— успокаивающие — валериана лекарственная, пустырник сердечный, мелисса лекарственная;

— отхаркивающие — девясил высокий, алтей лекарственный, душица обыкновенная, коровяк скиптровидный;

— вяжущие, кровоостанавливающие, раноза-живляющие — кровохлебка лекарственная, подорожник большой;

— противомикробные — зверобой продырявленный, ромашка аптечная, шалфей лекарственный;

— желчегонные, гепапротекторы — пижма обыкновенная, расторопша пятнистая.

Климат Астраханской области характеризуется резкой континентальностью, по степени засушливости он уступает лишь среднеазиатским пустыням и полупустыням, ГТК — 0,4-0,6. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха составляет 70-80 °С.

Продолжительность теплого периода (с температурой воздуха выше 0 °С) составляет 235-260 дней. Безморозный период длится 160-170 дней. Годовая сумма положительных температур воздуха составляет 3400-3450 °С.

Относительная влажность воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Наименьшие ее значения приходятся на июль и составляют 30-55 %, а в отдельные дни понижается до 15 % и ниже. 14

Осадков выпадает мало, количество их за год не превышает 200 мм. Однако недостаток влаги компенсируется за счет капельного орошения.

Результаты исследований.

Первые опытные посевы были проведены в 2010 г. и в последующие три года возобновлялись для однолетних растений: змееголовник молдавский, расто-ропша пятнистая, амми большая, календула лекарственная, ромашка аптечная.

Не удалось получить всходы горца змеиного, наперстянки шерстистой и наперстянки пурпурной, красавки обыкновенной.

Основными биологическими критериями, определяющими перспективность введения в культуру исследуемых растений, являлись: сроки формирования всходов и динамика развития посевов до фазы вегетации; возможность прохождения основных фаз развития как однолетними, так и многолетними растениями; биоморфологические показатели характеризующие продуктивность интродуцируемых видов в орошаемых условиях Астраханской области.

Отобранные для культуры экотипы должны быть адаптированными к условиям возделывания и удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним человеком. В результате адаптации у растений изменяются ритмы сезонного развития, возникают новые фенотипические признаки, новые биохимические свойства и физиологические функции. В табл. 1 приведены фенологические даты включенных в интро-дукционное исследование видов лекарственных растений.

Первую группу составили однолетние и многолетние быстрорастущие растения. Они формировали массовые всходы в течение 7.. .12 дней и развивали конкурентоспособную (по отношению к сорнякам) вегетативную массу за 30...60 дней. Эту группу представляли: ромашка аптечная, календула лекарственная, расторопша пятнистая, шалфей лекарственный. Во вторую группу вошли многолетние лекарственные растения, растущие со средней скоростью. Они формировали массовые всходы в течение 14...21 дня и развивали конкурентоспособную (по отношению к сорнякам) вегетативную массу за 60...90 дней. В их числе (в скобках указана очередность появления всходов): пижма обыкновенная (1-2), пустырник сердечный (1-2), девясил высокий (5-6), валериана лекарственная (4), подорожник большой (5-6), алтей лекарственный (7).

Третью, наиболее многочисленную, группу составили медленнорастущие многолетние лекарственные и эфирномасличные растения с длительными сроками прорастания семян (от 3...4 до 5...6 недель) и развитием конкурентоспособной (по отношению к сорнякам) вегетативной массы за 90...105 дней.

Эту группу, в порядке убывания скорости развития посевов, представляли: душица обыкновенная, мелисса лекарственная, зверобой продырявленный, кровохлебка лекарственная.

О возможности прохождения основных фаз развития однолетними и многолетними лекарственными и эфирномасличными растениями свидетельствуют данные табл. 1 и 2.

В соответствии с трехлетними наблюдениями, все интродуцируемые однолетние и многолетние (начиная со второго года вегетации) растения проходили полный цикл развития, включая фазу плодообразо-

www.m-avu.narod.ru www.avu.usaca.ru

- Аграрный вестник Урала № 1 (119), 2014 г. - <

_Агрономия

Таблица 1

Сроки наступления основных фенологических фаз развития многолетних лекарственных и эфирно-масличных растений в условиях капельного орошения Северного Прикаспия в 2010-2013 гг.

Видовое название растений Фаза развития растений

посев-отрастание бутонизация (начало) цветение (начало) сбор семян

Пустырник сердечный (Leonurus Cardiaca) 6.04-18.04 14.05-20.05 24.05-29.05 07.07-14.07

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis) 06.04-17.04 15.05-26.05 20.05-25.05 07.07-12.07

Подорожник большой (Plantago major) 10.04-24.04 23.05-30.05 10.06-16.06 01.08-10.08

Душица обыкновенная (Origanum vulgare) 10.04-15.04 26.05-01.06 09.06-18.06 18.08-26.08

Шалфей лекарственный (Salvia officinalis) 10.04-23.04 12.05-17.05 20.05-25.05 16.07-22.07

Коровяк скипертровидный (Verbascum densiflorum) 06.04-15.04 22.05-27.05 28.05-6.06 15.08-30.08

Кровохлебка лекарственная (Sanguisorba officinalis) 06.04-15.04 06.06-11.06 12.06-18.06 01.08-10.08

Пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare) 06.04-18.04 11.06-20.06 21.06-28.06 17.08-25.08

Зверобой продырявленный (Hypéricum perforátum) 10.04-21.04 22.05-25.05 28.05-03.06 15.08-21.08

Левзея сафлоровидная (Rhaponticum carthamoides) Всходы не получены

Алтей лекарственный (Althaea officinalis) 21.04-28.04 8.06-15.06 15.06-01.07 20.08-11.09

Девясил высокий (Jnula helenium) 10.04-17.04 28.05-08.06 15.06-22.06 10.08-20.08

Таблица 2

Биоморфологические показатели однолетних лекарственных культур в фазе цветения в условиях капельного орошения Северного Прикаспия (2010-2013 гг.)

Культура Год Посев Цветение Продолжительность цветения, дни Интенсивность цветения, баллы Высота растений в фазе цветения, м

начало конец

Расторопша пятнистая (Silybum marianum) 2010 20.04 28.06 14.08 48 5 1,35

2011 28.04 15.07 12.08 27 4 0,98

2012 08.05 20.07 08.09 48 5 0,80

2013 30.04 25.06 15.08 50 5 1,30

Календула лекарственная (Calendula officinalis) 2010 20.04 09.06 01.08 54 5 0,58

2011 04.05 28.06 08.08 40 4 0,69

2012 08.05 14.07 25.08 41 4 0,55

2013 30.04 25.06 05.09 72 5 0,51

Ромашка аптечная (Matricaria recutita) 2010 20.04 15.06 30.07 46 5 0,45

2011 05.05 26.06 27.07 32 5 0,51

2012 самосев 02.05 30.05 29 4 0,34

2013 27.04 21.06 24.07 34 5 0,48

Амми большая (Ammi majus) 2010 20.04 22.06 14.08 52 5 0,91

2011 05.05 26.06 04.08 40 5 0,81

2012 19.05 19.07 20.08 32 4 1,05

2013 22.04 21.06 24.08 63 5 1,36

Змееголовник молдавский (Dracocepha-lum moldavicum) 2010 21.04 01.07 07.08 38 5 0,75

2011 30.04 06.07 25.08 49 5 0,68

2012 08.05 19.07 28.08 40 5 0,60

2013 23.04 04.07 15.08 43 5 0,89

вания. Случаев полного или частичного вымерзания переходящих посевов не наблюдали.

Следует отметить, что в агроклиматических условиях Астраханской области основные фазы развития у большинства интродуцируемых растений наступали раньше, чем в Московской области: отрастание — на 10...15 дней; бутонизация и цветение — на 8...10 дней; массовое созревание семян — на 10...12 дней.

О потенциальной биопродуктивности лекарственных и эфирно-масличных растений в условиях капельного орошения Северного Прикаспия можно судить по данным табл. 3.

Среди растений, лекарственным растительным сырьем которых являются корни и корневища, высокими биоморфологическими показателями развития листостебельных и генеративных органов на третьем году вегетации обладали (в порядке их убывания): девясил высокий, валериана лекарственная, и алтей лекарственный (в табл. 3 не представлен).

Среди многолетних лекарственных и эфирно-масличных растений, сырьем которых является трава, наиболее значительную вегетативную массу (от 1,8...2,2 до 1,0...1,2 кг зел. м/пог. м) накапливали пижма обыкновенная, пустырник сердечный и змееголовник мол-

Таблица 3

Биоморфологические показатели некоторых лекарственных растений в фазе бутонизации-цветения

в условиях капельного орошения Северного Прикаспия (2013 г.)

Видовое название растений Фаза развития Высота растений, см Листостебельные и генеративные органы (интервалы min-max)

лист стебель соцветия Масса надземн. органов кг/пог. м зел. массы

(I) число листьев на побеге, шт.; (II) длина прикорневых листьев, см (I) число побегов, в т. ч. П-го порядка у однолетних растений, шт. (I) длина соцветий или цветочной кисти, см; (II) число цветков на растении, шт.; (III) ярусность, см

Валериана лекарственная массовое цветение 100.. .135 (I) 35.65 4.6 (I) 35.45 -

Девясил высокий массовое бутониз. 120...166 (II) 60.80 10.15 (II) 5.7 -

Душица обыкновенная массовое бутониз. 76.85 не учитывали 16.20 (I) 10..12 0,2..0,3

Зверобой продырявленный начало цветения 55.76 не учитывали 6.8 (III) 30.50 0,4.0,6

Амми большая массовое цветение 132.144 не учитывали не учитывали (II) 6.8 -

Календула лекарственная начало цветения 45.58 не учитывали не учитывали (II) 10.15 -

Змееголовник молдавский начало цветения 85.90 не учитывали 10.16 (II) 1551.2538 1,8...2,2

Расторопша пятнистая начало цветения 128.132 (II) 35.50 14.16 (II) 12.14 1,5... 1,8

давский. Во вторую группу по потенциальной биопродуктивности травяных растений на уровне от 0,6...0,8 до 0,6...0,4 кг зел. м/пог. м входили зверобой продырявленный. Третью группу, с продуктивностью надземной массы от 0,4 кг зел. м/пог. м и ниже, составляли душица обыкновенная, мелисса лекарственная (в табл. 3 не представлена). Среди однолетних лекарственных культур, сырьем которых являются генеративные органы, наибольшей биопродуктивностъю надземной массы (1,5... 1,8 кг зел. м/пог. м) отличалась расторопша пятнистая. Достаточно высокие биометрические показатели были отмечены у ноготков лекарственных и змееголовника молдавского.

Выводы.

В целом результаты первичной интродукции 21 вида лекарственных и эфирномасличных культур на коллекционном участке свидетельствуют о возможности культивирования большинства из них в условиях капельного орошения Астраханской области.

Среди многолетних лекарственных растений, благоприятно сочетавших динамику роста и разви-

тия посевов в первый год вегетации с высокой биопродуктивностью надземной массы в последующие годы, следует отметить девясил высокий, пижму обыкновенную, пустырник сердечный.

Оценка успешности интродукции вида и составления прогноза введения в широкую культуру определяется регулярностью плодоношения и жизнеспособностью семян, обеспечивающих дальнейшее существование вида в новых условиях. Большинство интроду-цированных видов ежегодно цветет и плодоносит, а ряд из них — расторопша пятнистая (Silybum marianum), календула лекарственная (Calendula officinalis), ромашка аптечная (Matricaria recutita), змееголовник молдавский (Dracocephalum moldavicum), подорожник большой (Plantago major), амми большая (Ammi majus), коровяк скипетровидный (Verbascum densiflorum), марена красильная (Rubia tinctorum), пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare), алтей лекарственный (Althaea officinalis), девясил высокий (Inula helenium) — возобновляется самосевом.

Литература

1. Балабас Г. М. Интродукция лекарственных, ароматических и технических растений. М. : Наука, 1965. 425 с.

2. Майсурадзе Н. И., Черкасов О. А., Тихонова В. Л. и др. Методика исследований при интродукции лекарственных растений. М., 1984. 32 с.

3. Ториков В. Е., Мешков И. И. Технология возделывания и использования лекарственных растений. М. : Феникс, 2006. 283 с.

Literature

1. Balabas G. M. Introduction of medicinal, aromatic and technical plants. M. : Nauka, 1965. 425 p.

2. Maisuradze N. I., Cherkasov O. A., Tixonova V L. et al. Methods of research in the context of medicinal plants introduction. М., 1984. 32 p.

3. Torikov V E., Meshkov I. I. Technology of cultivation and use of medicinal plants. M. : Phoenix, 2006. 283 p.