Научная статья на тему 'Нетрадиционные культуры с уникальными свойствами в Ленинградской области'

Нетрадиционные культуры с уникальными свойствами в Ленинградской области Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
272
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОТОВНИК / ПРЯНОАРОМАТИЧЕСКИЕ РАСТЕНИЯ / МЕТОД ДИСТИЛЛЯЦИИ / ЭФИРНОЕ МАСЛО

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Кузнецова Н. М.

Важнейшая проблема настоящего времени рациональное использование и сохранение биоразнообразия, связана с продовольственной безопасностью страны и устойчивым жизнеобеспечением. Выявление, всестороннее изучение и введение в культуру перспективных дикорастущих видов, а также применение новых и нетрадиционных культур с уникальными свойствами различного экономического направления позволяет максимально приблизиться к полному разрешению этих задач. Одной из групп нетрадиционных культур с уникальными

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Non-traditional culture with unique properties in the Leningrad region

The major problem of this time the rational use and conservation of biodiversity related to food security and sustainable livelihoods. Detection, a comprehensive study and an introduction to the culture of promising wild species, as well as the use of new and non-traditional crops with unique properties of various economic trends, as close as possible to allow full resolution of these problems. One group of non-traditional crops with unique properties are pryanoaromaticheskie plants from which the first essential oils.

Текст научной работы на тему «Нетрадиционные культуры с уникальными свойствами в Ленинградской области»

Таблица 4. Распределение повторностей и вариантов на культуре перца сладкого

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

3 1.1 13.1 25.1 9.2 К 4.3 17.3 К 12.4 24.4 8.5 20.5 3.6 15.6 27.6

3 2.1 14.1 26.1 10.2 21.2 5.3 17.3 1.4 13.4 25.4 9.5 К 4.6 16.6 28.6

3 3.1 15.1 27.1 К 22.2 6.3 19.3 2.4 14.4 26.4 10.5 21.5 5.6 17.6 К

3 4.1 16.1 28.1 11.2 23.2 7.3 20.3 3.4 15.4 27.4 К 22.5 6.6 18.6 1.7

3 5.1 17.1 К 12.2 24.2 8.3 К 4.4 16.4 28.4 11.5 23.5 7.6 19.6 2.7

3 6.1 18.1 1.2. 13.2 25.2 9.3 21.3 5.4 17.4 К 12.5 24.5 8.6 20.6 3.7

3 7.1 19.1 2.2 13.2 26.2 10.3 22.3 6.4 18.4 1.5 13.5 25.5 9.6 К 4.7

3 8.1 20.1 3.2 15.2 27.2 К 23.3 7.4 19.4 2.5 14.5 26.5 10.6 21.6 5.7

3 9.1 К 4.2 16.2 28.2 11.3 24.3 8.4 20.4 3.5 15.5 27.5 К 22.6 6.7

3 10.1 21.1 5.2 17.2 К 12.3 25.3 9.4 К 4.5 16.5 28.5 11.6 23.6 7.7

3 К 22.1 6.2 18.2 1.3 14.3 26.3 10.4 21.4 5.5 17.5 К 12.6 24.6 8.7

3 11.1 23.1 7.2 19.2 2.3 15.3 27.3 К 22.4 6.5 18.5 1.6 13.6 25.6 9.7

3 12.1 24.1 8.2 20.2 3.3 16.3 28.3 11.4 23.4 7.5 19.5 2.6 14.6 26.6 10.7

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Использование мелко-деляночного опыта возможно в различных экспериментальных работах, например, при изучении способов обработки семян или выращивании рассады. При изучении площади питания и схемы посадки в защищенном грунте оптимальная площадь делянки 2 м2, 3-4 повторностях. На салатных культурах, редисе, пряно-вкусовых культурах при сортоиспытании - 0,25 - 0,50 м2 при индивидуальном учете растений и 1 м2 при 3-4 повторностях в опыты по технологическим приемам.

Таким образом, световые, тепловые условия и относительная влажность пленочных теплиц требуют специфического подхода при постановке опыта с овощными культурами.

Литература

1. Литвинов С.С. Методика полевого опыта в овощеводстве. - М.,2011. - 642 с

2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. - М., 2011. - 250 с.

УДК 635.713 Канд с.-х. наук Н.М. КУЗНЕЦОВА

(СПбГАУ, па1а8рЬ78®>таП.га)

НЕТРАДИЦИОННЫЕ КУЛЬТУРЫ С УНИКАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ В ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Котовник, пряноароматические растения, метод дистилляции, эфирное масло

Решение важнейшей проблемы настоящего времени - рациональное использование и сохранение биоразнообразия, связано с продовольственной безопасностью страны и устойчивым жизнеобеспечением. Выявление, всестороннее изучение и введение в культуру перспективных дикорастущих видов, а также применение новых и нетрадиционных культур с уникальными свойствами различного экономического направления, позволят максимально приблизиться к полному разрешению этих задач.

Одной из групп нетрадиционных культур с уникальными свойствами являются пряноароматические растения, из которых получают в первую очередь эфирные масла. Основной потребитель эфирных масел и ароматических веществ - парфюмерно-косметическая и фармацевтическая промышленность. Масла применяют в ветеринарии и агрономии для защиты растений, в кожевенной, меховой, лакокрасочной, золоторудной, оптической и других отраслях промышленности. Многие эфирномасличные растения выращиваются хозяйствами для получения промышленного медосбора. Среди нетрадиционных эфирномасличных растений (культур) с

уникальными свойствами особое место занимают виды котовников, обладающие полезными свойствами.

В настоящее время в СПбГАУ ведутся исследования ярких представителей этого семейства. Объектами исследования стали виды котовника разного географического происхождения из коллекции ВНИИР им. Н.И. Вавилова, семена которых были предоставлены нам отделом овощных и бахчевых культур (табл. 1). Закладка опытов была проведена по общепринятой методике (Б.А. Доспехов, 1985). Полевые исследования проводились на опытном поле, лабораторные исследования проводили в лабораториях биохимии растений, на кафедре земледелия и луговодства и на кафедре почвоведения СПбГАУ, а также в испытательной лаборатории Агрофизического института. Все наблюдения и исследования за ростом и развитием котовников проводили на опытном поле СПбГАУ в питомнике лекарственных и эфирномасличных растений (Лещук, 1948).

Таблица 1. Образцы видов котовника

Вид № образца по Происхождение

каталогу ВИР

Котовник кошачий к-3 Германия

вр.26 Китай

Котовник Мусина к-6 Швейцария

к-9 Лен. обл.

Котовник крупноцветковый к-12 Германия

Котовник закавказский к-13 Лен.обл.

Котовник гальский к-14 Лен.обл.

Котовник венгерский к-15 Дагестан

вр.31 Дагестан

Котовник кокандский вр.22 Германия

Котовник кистевидный вр.23 Германия

Котовник сибирский вр.34 Швейцария

Котовник жилкованый вр.37 Великобритания

Научное название рода Котовник (Nepeta Ь.) происходит от этрусского города Непет, современное название г. Непи, в области Римской Кампании (Италия), где это растение изобиловало. Он относится к классу двудольных, к семейству Яснотковые, или Губоцветные (Iттасеае ЫпсИеу). Род котовника насчитывает около 212 видов, из них в России произрастает около 82. Котовник распространен от Тихого (Япония, Корея, Приморский край) до Атлантического океана (Испания, Марокко, Канарские острова). Большое количество видов котовника растет в Средиземноморье. У нас в России и сопредельных государствах большинство видов сосредоточено в горных районах и горах Закавказья и Средней Азии. Одни котовники растут на лугах, в полях и лесах, другие - на сухих горных склонах. Котовник считается растением, исчезающим из флоры.

У каждого вида свой специфический аромат листьев, стеблей и цветков. Различаются они высотой, формой соцветий и окраской (табл. 2). Это многолетнее растение. Корень ветвистый, корневище не выражено. Стебли четырехгранные прямостоячие, крепкие, высотой 40-100 см, сильноветвистые, хорошо облиственные. Листья треугольно-яйцевидные, с сердцевинным основанием, острые, крупнозубчатые, с обеих сторон коротко опушенные. Цветки собраны в густые сложные полузонтики или на концах стеблей и ветвей в виде кисти, многоцветковые.

Для того чтобы убедиться, что котовники смогут адаптироваться в условиях климата Северо-Запада в Ленинградской области, мы проследили за ростом и развитием видов котовника и суммой активных температур. Для наступления фазы бутонизации у видов котовника в разные годы сумма активных температур выше 5"С колебалась от 617,5 до 1063"С. Наступление фазы цветения отмечалось при сумме активных температур от 956,1 до 1401 "С. Для вызревания семян требовалось накопление активных температур от 1212 до 1704"С. Таким образом, можно сказать, что суммы активных температур вполне достаточно видам котовника для прохождения фенологических фаз в условиях Ленинградской области [1].

В литературе встречаются противоречивые данные об аллелопатических свойствах котовника кошачьего - выделять химические соединения, которые тормозят или подавляют развитие других, и понимают как отрицательные, так и положительные взаимодействия между растениями. Культура

котовника, как предшественника, положительно влияет на начальный рост культур, таких как змееголовник, пшеница, гречиха, кориандр, укроп. В то время как у бархатцев отмечено уменьшение роста и массы растений.

Установлено, что эфирное масло котовника подавляет прорастание семян редиса и рост проростков кресс-салата и пшеницы. В высокой концентрации (10 мкл/чашку Петри) чистое масло котовника и его пары на 80% и более снижает всхожесть указанных культур. Оно обладает высокой летучестью веществ, в 22,5 раза превышающее у других растений. Выделяются в окружающую среду преимущественно терпеновые соединения - наиболее токсичны гераниол и цитраль, которые могут успешно применяться в качестве природных гербицидов для борьбы с сорной растительностью и болезнями растений. Культура котовника кошачьего подавляет рост 9 видов грибов из 45 выявленных в почве [2,3].

Надземная часть котовника содержит бесцветное или желтого цвета эфирное масло (0,1-2,0%), с травянисто-цитрусовым запахом с тонами розы; или лимонный с цитральными и слабыми гераниальными нотками. Эфирное масло у котовников синтезируется и локализуется в пельтатных железках с одноклеточными ножками и четырьмя - реже с шестью - секреторными клетками. Встречаются они в основном на соцветиях, на нижней и верхней сторонах листа, на побегах единично (рис. 1).

Рис. 1. Железистые волоски

Исследования на содержание эфирного масла в сырье разных видов котовника показали, что по этому признаку виды котовника различаются. Максимальный выход эфирного масла был нами отмечен в период начала цветения в трехлетнем возрасте растений [4]. Так, минимальный выход эфирного масла менее 0,25% отмечали у ряда видов котовников, а максимальный выход эфирного масла был отмечен у котовников кошачьего (Германия) до 0,36%, у котовника Мусина, закавказского, гальского, кокандского (табл.2).

В производственных условиях эфирное масло получают дистилляцией по методу Гинзбурга (лат. (ИэйИайо - стекание каплями) - перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией пара (Гинзбург, 1932). Это одновременно самый экономичный и самый естественный способ, который существовал еще в древности. Процесс дистилляции заключается в том, что свежее или высушенное растение помещают в почти кипящую воду или же нагревают на пару (рис. 2). При воздействии высоких температур из него выделяются летучие фракции за счет разрушения клеточной структуры растения. Эфирное масло в виде молекул, которые смешаны с молекулами пара, поднимаются по трубке через охлаждающий бак, где они снова принимают жидкое агрегатное состояние. Жидкость, которая собирается в специальном отсеке, - это смесь эфирного масла и воды, она легко разделяется на слои, так как плотность воды и масла различаются. При этом большинство масел будет находиться на поверхности воды, однако существует ряд «тяжелых» масел, которые оседают на дно (например, масло гвоздики). Метод перегонки с водяным паром дает хороший выход эфирных масел в достаточно чистом виде. Помимо этого вода, которая соприкасается с дистиллируемым растением, тоже насыщается небольшим количеством ароматических веществ.

Таблица2. Содержание эфирного масла в период массового цветения,%

(опытное поле СПбГАУ)

Вид 1-й год 2-й год 3-й год 4-й год

Котовник кошачий (Германия) 0,18 0,28 0,36 0,21

Котовник Мусина (Швейцария) 0,18 0,25 0,29 0,23

Котовник Мусина (Лен. обл.) 0,19 0,21 0,29 0,25

Котовник крупноцветковый (Германия) 0,17 0,19 0,24 0,22

Котовник закавказский (Лен. обл.) 0,19 0,21 0,26 0,23

Котовник гальский (Лен. обл.) 0,19 0,22 0,27 0,25

Котовник венгерский (Дагестан) 0,11 0,12 0,17 0,16

Котовник кокандский (Германия) 0,21 0,25 0,31 0,29

Котовник кистевидный (Германия) 0,20 0,22 0,25 0,21

Котовник кошачий (Китай) 0,19 0,28 0,35 0,23

Котовник сибирский (Швейцария) 0,17 0,18 0,24 0,23

Котовник жилкованый (В е ликобритания) 0,10 0,12 0,17 0,15

Котовник венгерский (Дагестан) 0,11 0,12 0,18 0,14

НСР05 0,009 0,005 0,011 0,007

Использованная для такого процесса несколько раз вода становится широко известной «розовой» водой, или же лавандовой, или любой другой в зависимости от растения, и используется в качестве туалетной воды для ухода за кожей. Однако при всей простоте он недостаточно универсален, так как требуется предварительный подбор индивидуальных условий для каждого растения. Температура, давление, продолжительность дистилляции - все должно быть отрегулировано для достижения оптимального баланса рентабельности процесса и качества масла, поскольку более высокое давление и высокие температуры способны усилить процесс выделения эфирных масел, но могут снизить качество продукта [5].

ш

Рис. 2. Дистиллятор

Основной состав эфирного масла котовников - это гераниаль (21,1%), гераниол (25,1%), лимонен, пинен (26,0%), непетолактоны (10,8-16,4%), цитраль (до 18,9%), линалоол (0,1%), линалилацетат (2,7%), цитронеллол (5,6%), терпинилацетат (18,8) и другие. Кроме эфирного масла содержатся кумарины, флавоноиды. В надземной части присутствуют стероиды (0,2%), сапонины (0,28%), дубильные вещества (5,8-

11%). В листьях обнаружены витамин С, каротин, гликозиды, аминокислоты. В связи с этим котовник используется в народной медицине. Так, водный экстракт «травы» обладает инсектицидным действием при свинцовом отравлении, при простудных заболеваниях, катаре желудка, малокровии, как желчегонное средство. Растение обладает антимикробным действием, а также применяется как противоглистное средство. Отвар повышает защитные силы организма, положительно влияет на сердечно-сосудистую, нервную и дыхательную системы, возбуждает аппетит. В тибетской медицине применяется для полоскания при опухолях в горле. Известна специфическая чувствительность представителей семейства кошачьих (в том числе львов и домашних кошек) к запаху этого растения. При контакте с растением животное приходит в сильное возбуждение. Причём реакция наступает даже при малых концентрациях содержащегося в котовнике кошачьем эфирного масла — непеталактона.

Представленная группа растений котовников является очень хорошим медоносом. Изучен видовой состав насекомых-опылителей, характер суточного и сезонного лета и особенности посещения цветков разных видов котовника. Изучение видового состава опылителей образцов котовника показало наличие представителей перепончатокрылых Нутепор(ега: шмель земляной, шмель каменный и садовый.

ТаблицаЗ. Оценка посещаемости медоносной пчелой растений котовника (опытное поле

СПбГАУ, г. Пушкин)

Оценка посещаемости растения

Вид, название образца Происхождение пчелами

1-й год жизни 2-й год жизни

Котовник кошачий Германия, к-3 хорошо хорошо

Китай, вр.26 - хорошо

Котовник Мусина Швейцария, к-6 хорошо хорошо

Лен. обл., к-9 - хорошо

Котовник крупноцветковый Германия, к-12 хорошо хорошо

Котовник закавказский Лен. обл., к-13 хорошо хорошо

Котовник гальский Лен.обл., к-14 - средне

Котовник венгерский Дагестан, к-15 - хорошо

Дагестан, вр.31 - хорошо

Котовник кокандский Германия, вр.22 - хорошо

Котовник кистевидный Германия, вр.23 - хорошо

Котовник сибирский Швейцария, вр.34 - хорошо

Котовник жилкованый Великобритания, вр.37 - слабо

Примечание: прочерки означают, что растения в первом году жизни не цвели

Пчелы начинают работать рано утром, посещают цветки на протяжении всего дня до 21 часа. Наиболее благоприятный температурный режим лёта для пчёл - +19-+25 С, однако, пчелы хорошо работают и при более низких температурах - +15°С. Активный лёт пчёл наблюдается не только летом, но и осенью до конца сентября. В ходе исследований за посещаемостью пчел наблюдали с 8 до 23 часов. Количественный учет не производился, а интенсивность посещения пчелами растений отмечалась оценками: отлично, хорошо, средне, слабо, совсем не посещают (табл. 3). Анализ данных показал, что лучшими нектароносами являются следующие виды: котовник кошачий (Германия, к-3), котовник Мусина, котовник крупноцветковый и котовник закавказский - оценка посещаемости -хорошо.

В ходе проведения работы было выяснено, что частота посещений пчелами растений зависит от погодных условий. Так, плохая посещаемость наблюдалась в жаркую погоду при температуре +28+30 С, а при температуре +16-+18 С пчелы не летали вообще. Низкая численность пчел фиксировалась после дождя, а также утром с 8 час. до 9 час. 30 мин.

Таким образом, для пчел и шмелей наиболее оптимальными условиями для сбора нектара с цветков видов котовника является солнечная безветренная погода, с температурой воздуха +19+250 С, с ночным выпадением осадков. Лет начинается рано утром и продолжается на протяжении всего дня с двумя максимумами - с 10 до 13 ис 16 до 18 часов. Таким образом можно сказать, что котовник - хороший медонос, его медопродуктивность колеблется по годам от 161 до 417 кг с 1 га. Мед янтарного цвета, ароматный, очень приятный на вкус. Кроме шмелей и пчел с большой охотой

котовник посещают и другие виды насекомых, такие как: журчалки, клопы, бабочки, муравьи, мухи и пауки.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В связи с этим котовник применяют не только как источник эфирного масла и медонос, но и в пищевой, и кулинарной промышленностях. Так, растение было испытано и одобрено в качестве пряности в рыбной промышленности и в приготовлении сыров. Травяная масса, экстракты и эфирное масло представляют интерес для ароматизации тонических и алкогольных напитков, уксусов, отдушки чая. За рубежом его употребляют в качестве пряности при приготовлении соусов. В Татарии им ароматизируют салаты. Можно использовать котовник для консервирования - он отлично подходит для кабачков, томатов, патиссонов, а также для тыквенного и яблочного пюре, варенья, джемов и компотов.

Таким образом, хочется акцентировать внимание на виды котовников, которые могут служить хорошим инструментом в решении таких задач, как здоровый образ жизни, продовольственная безопасность, естественные природные лекарства. Поэтому необходимо увеличить площади посева под эфирномасличными культурами, а также расширить ареалы их возделывания и вводить в культуру новые виды.

Литература

1. Дорошева З.Н., Аншценко Н.Е. Интродукция пряно-ароматических и лекарственных растений семейства Lamiaceae. // Роль ботанических садов в сохранении биоразнообразия: Мат. междун. конф. «Сохранение и вое-производство растительного компонента биоразнообразия». - Ростов-на-Дону. -2002, - С. 192 - 194.

2. Иванов М.Г. Эффективность возделывания малораспространенных эфирно-масличных культур на Северо-Западе России // Успехи современного естествознания. - 2010. - №4 - С. 73 - 75.

3. Мураш ев C.B., Шарагова H.H. Физико-химические свойства овощной и плодовой продукции и особенности ее хранения в охлажденном состоянии. // Овощи России. - 2014. - №1 (22). - С. 60-61.

4. Ковтун С.М. (Национальный ботанический сад им. H.H. Гришко HAH Украины); Скибицкая М.И. Сравнительная оценка биологических особенностей Nepeta sibirica L. и Nepeta subsessilis Maxim., при интродукции в лесостепи Украины и Прикарпатье [Котовник сибирский и котовник полусидячий - виды, перспективные для полифункционального использования] Ботанические исследования на Урале / Перм. гос. ун-т. - Пермь, 2009. - С. 185-188.

5. Тимчук К.С.; Железняк Т.Г.; Ворнику З.Н. Технологии переработки перспективных ароматических растений [Получение эфирных масел] //Интродукция нетрадиционных и редких растений. Т. 1. -2010; Т.2. - С. 295-297.

УДК 631.559 Доктор с.-х. наук Ф.Ф. ГАНУСЕВИЧ

' (СПбГАУ, 2101Т(й!таД.га) Аспирант Е.А. СТРУЖКОВА

(СПбГАУ, 1епа290588(й)таП.т)

ПРОГНОЗНЫЕ НОРМЫ ПОСАДКИ КЛУБНЕЙ СРЕДНЕРАННИХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ

В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Картофель, среднеранние сорта, сухое вещество, бонитет почвы, нормы посадки, урожайность, биопрепараты

С 2011 года на кафедре растениеводства СПбГАУ ведётся научно-исследовательская работа по агроэкологическому обоснованию и получению прогнозируемой урожайности клубней картофеля среднеранних сортов при использовании эффективных доз минеральных удобрений и биопрепаратов комплексного действия. Исследования базируются на научных разработках и рекомендациях зональных научно-исследовательских институтов: СЗНИИСХ - бонитировка почв, эффективные дозы удобрений; ГНУ СЗНИИМЭСХ - оптимизация технико-технологических решений в картофелеводстве; ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии - применение биопрепаратов; кафедры растениеводства им. И.А. Стебута СПбГАУ.

В итоге выполненных расчётов были обоснованы базовые уровни урожайности клубней картофеля [1,2,6], на которые следует ориентировать технологии выращивания картофеля на конкретном поле.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.