CC BY
68
УДК 58:633 Доктор биол. наук Н.М. НАЙДА
(СПбГАУ, паус!а.пас1(й)уапс1ех.га)
ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И АНАТОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДУШИЦЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В УСЛОВИЯХ КУЛЬТУРЫ
Онтогенез, период, возрастное состояние, урожайность сырья, лист, стебель, корень, эфирное масло
Особое внимание исследователей заслуживают виды из семейства яснотковых ¡ттассас. которые имеют большое хозяйственное значение для человека и используются как лекарственные, технические, эфирномасличные, декоративные, пряноароматические растения. Поэтому изучение онтогенетических, анатомических и других особенностей яснотковых в культуре в условиях Ленинградской области является актуальным и необходимым.
Объектом наших исследований была душица обыкновенная. Семена душицы были получены из Польши в рамках трехстороннего договора о совместной научно-исследовательской работе с СПбХФА и ООО «Медицинская компания «Народная медицина» в 2011 г. Наблюдения за растениями, анатомические и онтогенетические исследования проводили в коллекционном питомнике и лабораториях СПГАУ по общепринятым методикам. При выращивании растений использовали рекомендации ВНИИЛАР (Атлас лекарственных растений России, 2006).
Таблица 1. Метеорологические сведения за вегетационный период по Пушкинскому району в 2012-2014 гг.
Год Сумма Число дней с Сумма Сумма Переход Сход
месяц осадков осадками температур > 5° С' температур-^ 10° среднесуточных снежного
нарастаю- более 1 мм температур через покрова
щая, мм С 0°
2012 17 марта 9 апреля
Апрель 42 7 171 104
Май 86 4 579 463
Июнь 153 8 1037 921
Июль 185 10 1643 1527
Август 348 11 2143 2027
Сентябрь 434 13 2536 2372
Октябрь 516 11 Итого: 64 2717 2465
2013 4 апреля 16 апреля
Апрель 29 7 147 44
Май 100 12 615 476
Июнь 136 9 1178 1039
Июль 252 10 1746 1607
Август 361 9 2308 2169
Сентябрь 390 7 2653 2473
Октябрь 446 12 Итого: 66 2856 2576
2014 9 февраля 22 марта
Апрель 13 6 206 120
Май 107 16 635 480
Июнь 183 11 1106 932
Июль 212 7 1745 1571
Август 278 12 2327 2153
Сентябрь 306 5 2740 2562
Октябрь 353 6 Итого: 63 2905 2637
Эфирные масла извлекали методом гидродистилляции из надземной части растений, собранных в период массового цветения. Состав эфирных масел определяли методом хромато-масс-спектрометрии на Agilent maestro interlab СПбГУ.
Климат Ленинградской области умеренно холодный. Длительность вегетационного периода колеблется в пределах 150-160 дней.
Среднемесячные температуры воздуха и другие метеоданные за годы наблюдений представлены в табл. 1 и на рис. 1.
25
го а го го го го ■Ü го го и го ГО ь го го л го го л л
< ■=£ ■=[ го < < X ■=£ ■=£ 5 и > "=[ о. "=t а. а.
го OJ го го го го 2 го го 2 го го го го ю го го ю ю
X о. X X X X X X X ш X 2С ОС 2С X ОС о:
01 с 01 01 01 01 01 01 . 01 01 го 01 01 1- 01 01 £ О
< го cf ■=t 01 cf m ■=[ ■=[ 5£ 01 cf cf ct 01 ■=[ ■=[ ct ЭС ct X 01 и го =t ■=[ X
ГМ X 01 ГМ гН гя ГМ »Н ГМ 01 с( >-t ГМ ГМ го X OI
■=[ m m го =t го =t
го го 2С 01 ■=£ 2С 01 ct m тН
Рис. 1. Среднедекадная температура воздуха за вегетационный период в Пушкинском районе в 2012-2014 гг.
Анализ метеорологических условий за вегетационные периоды 2012-2014 гг. показывает, что наибольшая сумма осадков за теплые месяцы была в 2012 г. - 516 мм, наименьшая - в 2014 г - 353 мм. Число дней с осадками > 1 мм незначительно колеблется по годам в пределах 63-66. Сумма температур > 5 °С возрастала от 2717 в 2012 г. до 2905 - в 2014 г. Сумма эффективных
температур > 10 С также увеличивалась в годы наблюдений. Наиболее ранний переход через ОС и сход снежного покрова произошел в 2014 г., соответственно 9 февраля и 22 марта, поздний - в 2013г.
Сравнительный анализ среднедекадных и среднемесячных температур за вегетационные периоды 2012-2014 гг. показывает, что наиболее теплые весенние месяцы были в 2014 г. (табл.2, рис.1). Температурные показатели летних месяцев 2013 г. имели относительно близкие значения, самым теплым был июнь, (19,8" С), сумма эффективных температур в летние месяцы была выше, чем в 2014 г. и в 2012 г. В 2014 г. прохладным был июнь (13,20 С) и август (14,20 С), а июль - значительно теплее, чем в предыдущие годы. В то же время сентябрь оказался достаточно теплым для развития растений, поэтому сумма эффективных температур в сентябре и октябре 2014 г. уже превышала показатели предыдущих лет.
Таблица 2. Среднемесячные температуры воздуха за вегетационный период 2012-2-14 гг. (° С)
Год Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь
2012 5,3 13,0 15,4 19,5 16,7 12,94 6,4
2013 4,35 13,3 19,8 18,96 18,6 11,45 7,3
2014 6,98 16,6 13,2 23,3 14,2 13,37 4,7
Таким образом, сравнение погодных условий в годы наблюдений показало, что вегетационные периоды 2013 и 2014 гг. были наиболее благоприятными для роста и развития лекарственных растений, характеризовались высокими среднемесячными температурами воздуха, суммой эффективных температур и достаточным количеством осадков.
Род душица Origctmim L. объединяет 15-20 видов, распространенных преимущественно в Средиземноморье. Душица обыкновенная О.vulgare L. распространена по всей России, в Средней Азии, Средней Европе и в Средиземноморье. По своей экологии это лесостепной вид. Растет в кустарниках, на холмах, солнечных склонах, по степным и лесным лугам (Флора СССР, 1954). Душица - многолетнее травянистое растение шершаво-опушенное, высотой 30-60 см. Эремы округлые, коричневые, масса 1000 семян - 0,101-0,045 г. В медицине используют траву душицы обыкновенной Herba origcmi, качество сырья регламентируется ГФ XI изд., вып.2, ст. 55 (Атлас лекарственных растений России, 2006). В траве душицы содержатся дубильные вещества, флавоноиды и эфирное масло в состав, которого входят фенолы, сесквитерпены, свободные спирты и геранилацетат. Препараты душицы усиливают перистальтику и тонус кишечника, повышают секрецию желудочного сока, обладают противовоспалительными, желчегонными, мочегонными, антимикробными и болеутоляющими свойствами. Настой травы имеет отхаркивающее и седативное действие. Душицу широко выращивают в фермерских хозяйствах, в ботанических садах,
питомниках и на приусадебных участках. Используют как приправу для ароматизации блюд, напитков, бальзамов, ее масло применяется в парфюмерном производстве. Душица - хороший медонос (Атлас лекарственных растений России, 2006).
Мы изучили онтогенез душицы обыкновенной в культуре в условиях Ленинградской области (рис. 2). Посев семян душицы был проведен 10 мая 2011 г. Прегенератпвный период. Всходы стали появляться через 45-50 дней (табл.3). Состояние проростки (р) длилось 20-25 дней. В это время высота растений составляла 2-3 см, они имели семядоли и 2-3 пары настоящих листьев. Главный корень мало ветвится, длиной до 3 см, эпикотиль длиной до 6-8 мм, на гипокотиле начинает формироваться 2-3 придаточных корня. К концу этого возрастного состояния основания побегов изгибаются и полегают, придаточные корни втягивают плагиотропную часть в почву, образуя первое звено корневища. Семядоли отмирают, когда появляется 3-я пара листьев.
Г'
Рис.2. Возрастные состояния душицы обыкновенной: р- проростки, / - ювенильное, ¡т - иммат\рпое,
V - виргинильное, g1 - молодое генеративное растение
Ювенильные растения (¡) представлены одним побегом высотой 6-9 см. Основание побега продолжает втягиваться в почву и формировать корневище. На корневище в конце июля - начале августа закладывались 1-2 почки возобновления у поверхности почвы, из которых разовьются ортотропные побеги. На главном побеге продолжают формироваться пары супротивных листьев. С
середины августа и до конца первой декады сентября растения находились в имматурном возрастном состоянии {ш), высота их достигала 12-14 см. Отмечался рост плагиотропной части побега, на которой формировались 2-3 пары низовых чешуевидных листьев. Виргинильные растения (у) были одно- и двупобеговые, высота достигала 17-20 см, 10-11 пар листьев. Листовые пластинки имели форму, типичную для взрослых растений. В пазухах срединных листьев начинают формироваться побеги II порядка. На материнском побеге закладываются 3-4 почки возобновления. Длина корневища - 10-15 см. В этом состоянии большинство особей душицы зимовали. Весной следующего года растения душицы продолжали находиться в виргинильном состоянии. Начало отрастания ортотропных побегов было отмечено с 18-20 апреля (табл.3).
Таблица 3. Фенологические фазы развития растений душицы обыкновенной в 2012-2014 гг.
Посев Всходы /Начало отрастания Бутони -зация Начало цветения Конец цветения Плодоношение
2011 25.06.11 18. 04.12 15.04.13 22.04.14 15.07.12 01.07.13 27.06.14 22.07.12 10.07.13 05.07.14 20.09.12 15.09.13 10.09.14 1.08-30.09.12 20.07.-25.09.13 15.07-25.09.14
Генеративный период. Состояние скрытогенеративных растений у душицы наступило в
середине июля. Цветение началось 22 июля, это свидетельствовало о наступлении у особей душицы возрастного состояния молодого генеративного растения Высота растений достигала 40-50 см, активно формировались побеги II порядка. Продолжалось цветение душицы до второй декады сентября. В это время растения имели 1 генеративный и 2-3 вегетативных побега. На третий год жизни особи душицы имели признаки средневозрастных генеративных растений (#:), высота - 40-60 см, побеги насчитывали 12-15 узлов, у некоторых особей было отмечено начало отмирания старой части корневища. Фазы плодоношения проходили обычно с начала августа и до конца сентября. Морфометрические показатели растений душицы отражены в табл. 4, из которой видно, что числовые значения показателей растений возрастают, чем подтверждается состояние
средневозрастных генеративных растений (£2).
Таблица 4. Морфометрический анализ растений душицы обыкновенной в 2013-2014 гг.
Год Средняя высота растений, см Среднее число побегов, шт./на одном растении Среднее число побегов П порядка,шт./ на одном растении Среднее число листьев, щт./ на одном растении Средняя длина листа, см Средняя ширина листа, см Среднее число цветков/ соцветий на одном растении, шт.
2013 45,7 24,1 3,3 пары 2120 5,6 3,2 >500
2014 48,2 25,8 7,4 пары 2394 5,3 3,4 >900
Микроскопическое изучение сырья душицы показало, что стебель у нее округлой формы с четырьмя выступающими тяжами уголковой колленхимы. Эпидерма стебля опушена простыми волосками. Тип строения стебля - непучковый (рис.3 А), паренхима коры составлена 3-4 слоями клеток. Проводящая система стебля образует сплошные кольца флоэмы и ксилемы. Сердцевина стебля состоит из тонкостенных округлых клеток, размеры которых постепенно увеличиваются по направлению к центру. Эпидерма листа опушена волосками, столбчатая паренхима однослойная, губчатая - 2-3- слойная (рис. 3 Б, В).
2
г / _ ^ -л
А
5
И
Б 8
Рис.3. Душица обыкновенная: А - срез стебля; Б - срез листа; В - лист; 1 - уголковая колленхима, 2 - коровая часть,
3 - флоэмная часть, 4 - ксилемная часть, 5 - сердцевина, 7 - губчатая паренхима, 8 - столбчатая паренхима
Содержание эфирного масла в душице составило 0,3%, окраска масла - бледно-желтая. Из компонентов эфирного масла душицы преобладает гермакрен Б - 16,01; кариофиллен -13,14; сабинен - 8,62; кариофиллен оксид - 8,22; (Е,Е)-а-фарнезен - 6,18; значительное содержание гермакрен Б-4-о1-5,51; {X) - оцимена - 4,2; (табл. 5, рис. 3).
Анализ полученных нами результатов позволяет утверждать, что в условиях культуры особи душицы по ритму роста и развития внутри популяции мало отличались друг от друга. В онтогенезе они проходят все последовательно сменяющиеся периоды и основные возрастные состояния, характерные для многолетних поликарпиков. В генеративный период особи душицы вступают на второй год жизни. В онтогенезе изученных видов вполне определенно выявляется изменчивость некоторых морфометрических признаков: высота растений, число листьев, соцветий, побегов, параметры листьев и др. Все части растений душицы опушены 1-2-клеточными волосками и эфирномасляными железками. Внутренняя структура листа имеет однослойную столбчатую и 2-3-слойную губчатую паренхиму.
АГРОНОМИЯ. ВЕТЕРИНАРИЯ II ЗООТЕХНИЯ Таблица 5. Состав эфирного масла душицы обыкновенной
Компоненты Содержание, %
а-туйен 0,10
а-пинен 0,13
сабинен 8,62
Ь-пинен+остен-1 -о1-3 0,69
мирцен 0,40
а-терпинен 0,35
р-цимен 1,54
лимонен 0,55
(2)-оцимсн 4,20
(Е)-оцимен 1,7
g-тepпинeн 2,61
линалоол 1,32
тимол 3,17
карвакрол 1,46
Ь-бурбонен 1,13
метилэугенол 0,21
кариофиллен 13,14
а-хумулен 1,43
алло -аромадендрен 1,35
гермакрен Б 16,01
бициклогермакрен 2,41
(Е,Е)-а-фарнезен 6,18
с1-кадинен 1,96
гермакрен Э-4-о1 5,51
спатуленол 2,80
кариофиллен оксид 8,22
а-кадинол 2,12
0.00010
Т1С
в
2 1
шШ.
ш
4 5,6
и
Рис .4. Хроматограмма содержания эфирного масла душицы обыкновенной: по оси абсцисс - время, мин.; по оси ординат - содержание компонентов масла в %; 1—гермакрен -Б, 2 - кариофиллен, 3 - сабинен, 4 - кариофиллен оксид, 5 - (Е,Е)-а-фарнезен, 6 - гермакрен-Б-4-о1; 1 - Ъ оцимен, 8 - тимол
Таблица 6. Характеристика хозяйственно-ценных признаков душицы обыкновенной в Ленинградской области (2014 г.)
Сумма темпера-тур > 10° С к ' началу отраста-ния Период -отрастание - цветение (уборка на сырье), дней Сумма температур > 10° С к началу цветения Период -отрастание -плодоношение (уборка на семена), дней Продолжи-периода вегетации, дней Урожайность сырья (сырого), г/м2 Урожайность воздушно-сухого сырья, г/м2
110 74 980 156 180 875,0 218,7
Уборку душицы на сырье в условиях Ленинградской области можно проводить дважды за вегетационный период, начиная со второго года жизни: первый срез - в период цветения (конец 1 декады июля). После первого среза она успевает зацвести повторно в конце августа. Длительность межфазного периода отрастание-цветение у душицы составляет 74 дня, а сумма температур >10" С к началу отрастания - 110" С. Длительность межфазного периода до полного созревания семян 156 дней. Безморозный период в 2014 г. составил 180 дней, что позволило растениям душицы благополучно пройти фазу плодоношения после первого среза и сформировать жизнеспособные семена. Урожайность душицы высокая и составляла 750 г/м2 - в 2013 г. и 875 г/м2 - в 2014 г. Выход воздушно-сухого сырья от свежесобранного составлял 24-25%.
Таким образом, все сказанное выше говорит о перспективности и целесообразности возделывания душицы обыкновенной в Ленинградской области.
Литература
1. Атлас лекарственных растений России. - М.: ВНИИЛАР, 2006. - 345 с.
2. Государственная фармакопея XI издание, вып.1, М., 1987; Вып.2. -М.,1990
3.Флора СССР,-М.:Изд-во АН СССР, 1954. -Т.21, - 703 с.
УДК 635.649 Аспирант Д.А. ПОПОВА
(СПбГАУ, guga.86iS>mail.ra)
ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ВЫРАЩИВАНИЯ РАССАДЫ ПЕРЦА СЛАДКОГО НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ В ПЛЕНОЧНЫХ ТЕПЛИЦАХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Овощеводство, перец сладкий, сорта и гибриды, способы выращивания рассады, горшечный, безгоршечный
Перец сладкий (capsicum annuum L.) обладает диетическими свойствами, в первую очередь большим количеством витамина С до 400 мг/100 г. а также много каротина, витамина Р, Вь В2, никотиновой и фолиевой кислот. Особенно ценно, что в плодах перца сладкого в большом количестве находится рутин и витамин С, что значительно усиливает действие того и другого витамина. Вкусовые качества перца сладкого обусловлены наличием капсаицина, органических кислот, Сахаров и ароматических веществ [1].
Перец имеет длинный вегетационный период: от всходов до созревания проходит 135 - 150 дней. Перец выращивают через рассаду. Возраст рассады 50 -60 дней. Основные способы выращивания рассады перца сладкого через пикировку сеянцев в горшочки, пикировку в ящики или на гряды и посев в ящики или на гряды без пикировки.
В основном, отмечается положительное влияние пикировки. В работах В.В.Хреновой отмечено, что при выращивании в горшочках рассада имела крепкие корни, лучше приживалась, раньше завязывались плоды [2]. В работах К Гомера доказано, что преимуществ при выращивании рассады перца в горшках и безгоршечной рассады не выявлено, так как при пересадке корневая система не повреждается и при выращивании безгоршечной рассады корневая система формируется более мощной [3].
В опытах других ученых было доказано, что при выращивании безгоршечной рассады с подрезкой корневой системы в фазе 4-5 листьев увеличилась масса корневой системы и количество листьев, повысилась урожайность [4].
