CC BY
155
КОТОВНИК ЛИМОННЫЙ И ЭЛЬСГОЛЬЦИЯ СТАУНТОНА В УСЛОВИЯХ КРЫМА ПРИ ОРОШЕНИИ
Орёл Таисия Ивановна
канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник Государственного бюджетного учреждения науки Республики Крым «Никитский ботанический сад — Национальный научный центр», 298648, РФ, Республика Крым, г. Ялта, пгт. Никита
E-mail: taisiyaorel@yandex.ru
Хлыпенко Людмила Анатольевна
канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник Государственного бюджетного учреждения науки Республики Крым «Никитский ботанический сад — Национальный научный центр», 298648, РФ, Республика Крым, г. Ялта, пгт. Никита
E-mail: taisiyaorel@yandex. ru
NEPETA CATARIA AND ELSHOLTZIA STAUNTONII UNDER CONDITIONS OF THE CRIMEA UNDER IRRIGATION
Taisiya Oryol
Candidate of Agricultural Sciences, senior research scientist of the State budget institution of the Republic of Crimea "Nikitsky Botanical Garden-National Scientific Center" 298648, Russia, Republic of Crimea, Yalta, Nikita
Ludmila Hlypenko
Candidate of Agricultural Sciences, senior research scientist of the State budget institution of the Republic of Crimea "Nikitsky Botanical Garden-National Scientific Center" 298648, Russia, Republic of Crimea, Yalta, Nikita
АННОТАЦИЯ
Важную роль для роста и развития эфирномасличных растений играет орошение. Оно влияет также на накопление эфирного масла в растениях, на его
Орёл Т.И., Хлыпенко Л.А. Котовник лимонный и эльсгольция Стаунтона в условиях Крыма при орошении // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2015. № 9-10 (17) . URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/2619
компонентный состав. В Крыму много света и тепла, но выращивание эфиромасличных растений без дополнительного орошения малоэффективно. Необходимо изучать реакцию на орошение эфиромасличных растений в различных почвенно-климатических условиях. Мы изучали рост, развитие и продуктивность растений Nepeta cataria var. Citriodora Dum и Elsholtzia stauntonii Benth. при подпочвенном орошении в Степной зоне, в Предгорье, на Южном берегу Крыма. Эти зоны различны по почвенно-климатическим условиям. Проводили фенологические наблюдения, биометрические измерения, учёт урожая, определение количества эфирного масла в растениях в период цветения и его компонентный состав.
Поддержание постоянного режима влажности почвы в корнеобитаемом слое способствует лучшему росту и развитию растений, повышению урожая сырья в 5—10 раз, массовой доли эфирного масла во всех почвенноклиматических зонах. Растения Nepeta cataria рационально выращивать при орошении в Степной и Предгорной зонах Крыма на чернозёмных почвах. Растения Elsholzia stauntonii рентабельнее выращивать на Южном берегу Крыма.
ABSTRACT
Irrigation plays an important role for the growth and development of odoriderous plants. It also affects the accumulation of essential oils in plants, its component structure. There is much light and heat in Crimea but the cultivation of odoriderous plants is ineffective without irrigation. It is necessary to study the reaction of odoriderous plants in different soil and climatic conditions. We studied the growth, development and productivity of plants Nepeta cataria var. Citriodora Dum and Elsholtzia stauntonii Benth. during subsoil irrigation in the Steppe Zone, in the Foothills, on the southern coast of the Crimea. These areas vary in soil and climatic conditions. The authors conducted phenological observations, biometric measurements, harvest accounting, determining the amount of essential oil in plants in the flowering period and its component composition.
Maintaining a permanent regime of soil moisture in the root zone provides better plant growth and development, increasing gather of raw material in 5—10 times, the mass fraction of the essential oil in all soil-climatic zones. Plants Nepeta cataria are efficiently grown under irrigation in the steppe and foothill areas of the Crimea on the black earth soils. Plants Elsholzia stauntonii are profitable to grow on the Southern coast of the Crimea.
Ключевые слова: Nepeta cataria, Elsholtzia stauntonii, капельное орошение.
Keywords: Nepeta cataria, Elsholtzia stauntonii, drip irrigation.
В Крыму благоприятные природные почвенно-климатические условия для выращивания ценных эфирномасличных культур. Обилие света и тепла даёт возможность культивировать на полуострове растения, способные синтезировать большое количество эфирного масла высокого качества. Но Крым является зоной недостаточного увлажнения, испаряемость превышает среднемноголетнее количество осадков в 2,5 раза. Выращивание полноценной продукции возможно только в орошаемых условиях. Острый дефицит воды в регионе заставляет использовать наиболее рациональные способы орошения, позволяющие постоянно поддерживать в корнеобитаемом слое растений необходимый порог влажности почвы. В литературе встречаются сведения о том, что орошение снижает накопление эфирного масла у растений и ухудшает его качество. Наше многолетнее изучение роста и развития котовника лимонного, иссопа лекарственного, эльсгольции Стаунтона, шалфея лекарственного и др. при локальном увлажнении показали, что поддержание постоянного режима влажности почвы в корнеобитаемом слое этих растений способствует значительному увеличению их продуктивности — урожайности, массовой доли и сбора эфирного масла.
Необходимо соблюдать определенный режим сбора растений для получения эфирного масла. Проведенные исследования по изучению накопления эфирного масла в органах растений в зависимости от интервала
времени между поливом и сроком сбора показали, что лучший срок сбора растения на эфирное масло — 4—5-й дни после полива. Составленная модель продуктивности шалфея в зависимости от комплекса гидротермических факторов (средней температуры воздуха, суммы осадков, влажности воздуха, суммы активных температур, продолжительности солнечного сияния и др.) показала, что основные факторы, определяющие накопление эфирного масла в растениях — сумма осадков (доля влияния 42 %) и сумма активных температур (доля влияния 30 %) [4; 5]. Это говорит о том, что условия увлажнения играют важную роль для роста, развития растений, накопления в них эфирного масла. В связи с этим необходимо изучать отзывчивость эфирномасличных растений на орошение в разных почвенно-климатических условиях.
На участках с использованием стационарных систем подпочвенного орошения в Степном Крыму (Красногвардейский район), на Южном берегу Крыма (ЮБК) (г. Ялта, Никитский ботанический сад) и в Предгорной зоне Крыма (Симферопольский район) под культурами Nepeta cataria var. citriodora Dum. (сорт Победитель) и Elsholtzia stauntonii ВепШ.(сорт Розовое облако) проводили наблюдения за растениями второго и третьего года жизни. Сравнивали растения, в корневой зоне которых поддерживался постоянный режим влажности почвы (80 % от НВ) со дня их посадки с контрольными растениями при естественном увлажнении. Одновременно проводили наблюдения за ростом и развитием растений.
Почва на участке в Степном Крыму — чернозем южный карбонатный слабогумусированный. Структура пахотного горизонта комковато-пылеватая, подпахотного — комковато-зернистая. Для почвы характерен среднемощный гумусовый профиль 50—60 см, тяжелосуглинистый гранулометрический состав. На ЮБК сформировался коричневый тип почвы, на участке преобладают коричневые среднегумусированные карбонатные мощные легкоглинистые почвы. Для участка в Предгорной зоне Крыма характерны черноземы предгорные мицелярно-карбонатные легкоглинистые плантажированные слабоскелетные на красно-бурых плиоценовых глинах.
Фенологические наблюдения проводили по методике И.Н. Бейдемана [2] с некоторыми изменениями соответственно культуре. Производили биометрические измерения (высота, диаметр кустов, длина и количество побегов, соцветий, их средняя масса, количество мутовок в соцветии). Урожай учитывали в период массового цветения растений по общепринятой методике [2]. Массовую долю эфирного масла определяли методом гидродистилляции на аппаратах Клевенджера [3]. Состав эфирного масла — методом газожидкостной хроматографии на приборе «Хром-41». Данные подвергались статистической обработке [1].
Орошаемые растения по габитусу превышали контрольные на 30— 40 % у Nepeta cataria, достигая в высоту 150 см в Степном Крыму, 120—130 см в Предгорной зоне и 100— 110 см на ЮБК; на 40— 50 % у Elsholtzia stauntonii (90 см и 120 см соответственно). Количество боковых побегов у растений при орошении было на 50 % больше. Длина соцветий у Nepeta catariavar. citriodora достигала 12—13 см в степи, на ЮБК — 10—11 см (количество мутовок в соцветии увеличивалось в 1,3 раза), у Elsholtzia stauntonii — 12—13 см в степном Крыму, на ЮБК отдельные соцветия были длиной 21—23 см (табл. 1). Количество соцветий на одном побеге у обеих культур при орошении увеличивалось на 30—40 %.
Урожай сырья обеих культур при локальном увлажнении в несколько раз превышал контроль. Так, котовник лимонный при орошении дал урожай сырья в 3 раза больше, чем на богаре, эльсгольции Стаунтона — в 3—8 раз. Если сравнивать урожай сырья по агроклиматическим зонам, можно сделать вывод, что котовник лимонный в степной зоне дает урожай в несколько раз выше, чем в южной зоне (табл. 2). Здесь играют свою роль климатический и почвенный факторы. Массовая доля эфирного масла в пересчете на сухой вес у поливных растений была всегда больше в 1,3—2 раза сравнительно с растениями на богаре. Котовник лимонный на ЮБК при подпочвенном орошении накапливал эфирного масла на 30—40 % больше, чем в Степной зоне Крыма.
Таблица 1.
Сравнительные показатели роста орошаемых растений Nepeta cataria var. Citriodora и Elsholtzia stauntoniiB разных агроклиматических зонах Крыма
Культура Условия увлажнения Высота куста, см Кол-во боковых побегов, шт. Кол-во соцветий на 1 побеге, шт. Длина соцветия, см с Кол-во мутовок в оцветии, шт
Nepeta cataria var.citriodo ra Степной Крым
контроль 105,0+1,91 23,0+0,32 13,5+0,20 6,0+0,10 7,0+0,16
орошение 148,7+1,52 33,8+0,43 19,5+0,20 11,0+0,23 9,2+0,24
Южный берег Крыма
контроль 75,5+2,07 18,0+0,31 17,8+0,32 5,6+0,21 5,5+0,20
орошение 107,3+2,10 28,0+0,32 27,0+0,34 9,3+0,23 7,6+0,20
Elsholtzia stauntonii Степной Крым
контроль 50,0+0,82 13,0+0,24 14,5+0,33 8,0+0,24 30,0+0,51
орошение 87,0+0,21 17,0+0,25 25,0+0,42 10,3+0,31 45,0+0,60
Южный берег Крыма
контроль 69,0+0,90 10,2+0,25 13,8+0,34 9,1+0,31 31,0+0,73
орошение 113,0+1,93 17,8+0,22 20,3+0,61 13,1+0,32 49,0+0,90
Хотя урожай Nepeta cataria на ЮБК почти втрое ниже, чем в степи, в пересчете на единицу площади сбор эфирного масла при орошении достигал достаточно высокого значения — 144 кг/га. Но рентабельнее котовник лимонный выращивать в Степной зоне, где он дает высокий урожай сырья при орошении до 980 ц/га и сбор эфирного масла до 340 кг/га. Промежуточное положение по всем показателям хозяйственно-ценных признаков котовника лимонного при орошении занимает Предгорная зона Крыма (табл. 2).
Таблица 2.
Сравнительная характеристика хозяйственно-ценных признаков орошаемых растений Nepeta cataria var. Citriodora и Elshotlzia stauntonii в разных агроклиматических зонах Крыма
Культура Условия увлажне- ния Урожай сырья Массовая доля эфирного масла, % Сбор эфирного масла, кг/га
г/куст кг/см2 ц/га на сырую массу на сухую массу
Nepeta cataria var. citriodora Степная зона Крыма
контроль 500 3,5 350 0,15 0,39 52,5
орошение 1400 9,8 980 0,35 1,10 343,0
Elsholtzia stauntonii контроль 139 0,83 83 0,14 0,38 11,6
орошение 364 2,18 218 0,40 1,15 87,2
Nepeta cataria var.citriodora Южный берег Крыма
контроль 100 0,60 50 0,40 1,25 24,0
орошение 500 3,01 300 0,48 1,73 144,0
Elsholtzia stauntonii контроль 132,5 0,93 92,8 0,20 0,60 18,0
орошение 1310 9,17 917,0 0,40 1,30 366,8
Nepeta cataria var.citriodora Предгорная зона Крыма
контроль 620 1,86 186 0,13 0,54 22,3
орошение 1310 7,89 789 0,31 1,30 244,6
В Степной зоне Крыма урожай растений эльсгольции Стаунтона превышал контроль в 2,5—3 раза, на ЮБК — в 9—10 раз. Массовая доля эфирного масла у этой культуры на ЮБК была значительно выше, чем в степи, причем как на богаре, так и при орошении. Сбор эфирного масла у орошаемых растений на ЮБК был выше в 2,5 раза, чем в Степном Крыму, и достигал 300 кг/га. Регулярные локальные поливы повлияли и на качественный состав эфирного масла. У котовника лимонного увеличилось содержание основных компонентов, определяющих качество масла, таких как нераль, гераниаль, нерол+цитронеллол, и эта разница значительна. В эфирном масле растений эльсгольции Стаунтона при орошении наблюдалось увеличение содержания основного компонента — розфурана.
Постоянное поддержание режима влажности в зоне корневой системы на протяжении периода вегетации с момента посадки эфирномасличных и лекарственных растений Nepeta cataria var.citriodora и Elsholtzia stauntonii способствовало лучшему их росту и развитию, повышению урожая сырья в 5—10 раз, массовой доли эфирного масла в 2—3 раза. Качественный состав эфирного масла этих культур при регулярном локальном увлажнении не ухудшился, увеличилась доля основных компонентов, определяющих качество масла. Растения Nepeta cataria var.citriodora рациональнее выращивать при орошении в Степной и в Предгорной зонах Крыма на черноземных почвах, где они дают высокий урожай и сбор эфирного масла (240—340 кг/га). Растения Elsholtzia stauntonii рентабельнее культивировать на ЮБК, где урожай выше в 8—9 раз, сбор эфирного масла в пересчете на единицу площади — в 20 раз.
Список литературы:
1. Афифи А., Эйзен С.; Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ. — М.: Мир, 1982. — 488 с.
2. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. — М.: Наука, 1974. — 280 с.
3. Ермаков А.И. и др. Методы биохимического исследования растений. — М.-Л, 1962. — 520 с.
4. Кутько С.П. Биологические особенности шалфея лекарственного (Salvia officinalis L,) в Предгорном Крыму: автореф. дис. ... канд. биол. наук: Никитский ботанический сад — Национальный научный центр УААН. — Ялта, 2005. — 21 с.
5. Кутько С.П., Орёл Т.И. Особенности роста и развития шалфея лекарственного в условиях орошения // Экологические основы онтогенеза природных сообществ Евразии: XIV Междунар. научн. конф. — Херсон: Айлант, 2002. — С. 69—70.
References:
1. Afifi A., Eisen S.; Statistical analysis. The approach of using a computer. Мoscow, Mir Publ., 1982. 488 p. (In Russian).
2. Bejdeman I.N. Methods of studying the phenology of plants and plant communities. Мoscow, Nauka Publ., 1974. 280 p. (In Russian).
3. Ermakov A.I. Methods of biochemical research of plants. Мoscow. Leningrad, 1962. 520 p. (In Russian).
4. Kut'ko S.P. Biological features of Salvia officinalis (Salvia officinalis L,) in the foothills of the Crimea. Cand. biol. sci. diss.: Nikitsky Botanical Garden — National Scientific Center UAAN. Yalta, 2005. 21 p. (In Russian).
5. Kut'ko S.P., Orel T.I. Features of growth and development of Salvia officinalis under irrigation. Ekologicheskie osnovy ontogeneza prirodnykh soobshchestv Evrazii: XIV Mezhdunar. nauchn. konf. [Ecological bases of ontogenesis of natural communities of Eurasia: XIV International scientific conference]. Kherson, Ailant Publ., 2002. pp. 69—70 (In Russian).
