CC BY
105
6. РРР на основе оксидов производных пиридина / С. П. Пономареноко [и др.] // Физико - химические свойства и механизм действия // РРР. - К.,1992. - С. - 28-55.
7. Нж електротехнолопчш способи передпосгвно! обробки насшня / В. Г. Дшдорого [та ш] // Микроволновые технологии в народном хозяйстве. Ввп. 6. - Одеса, 2007. - С. 47-49.
8. Меркушина, А. С. Фiзiолого-бiохiмiчнi основи тдвищення продуктивност посiвiв гороху / А. С. Меркушина // Бiологiчнi науки i проблеми рослинництва: зб. наук., пр. УДАУ. - К., 2003. - С. 99-104.
9. Кшдрук, М. О. Мжрохвильова бюстимуляцш насiння / М. О. Кшдрук, В. В. Вишневський, А. М. Вишневська // Хранение и переработка зерна. - 2001. - №4 - С. 27-29.
10. Вплив мжрохвильового поля на фгтопатогени - збудники основних захворювань насшня злакв i соняшнику / Л. Г. Калин [та ш] // Мжроволновые технологи в народном хозяйстве. Внедрение. Проблемы. Перспективы. (Промышленность, АПК, медицина-фармация). - 2000. - Вып. 2-3. - С. 66-73.
11 .Технологш мжрохвильово! обробки насшня с.-г. культур. Методичш рекомендаци. - К. : Аграрна наука, 2003. - 45 с.
12. Совместное применение микроволновой обработки и биопрепаратов против корневых гнилей и других заболеваний растений / Г. В. Хоменко [и др.] // Микроволновые технологии в народном хозяйстве: Внедрение, Проблемы, Перспективы. - 2007. - Вып. 6. - С. 67-68.
13. Насшня сшьськогосподарських культур. Методи визначення якосп ДСТУ 4138-2002. - К., 2003. - 174 с.
УДК 635.9:582.675.1 (476)
А. Л. ИСАКОВА, В. Н. ПРОХОРОВ, А. В. ИСАКОВ, Н. С. ВОРОБЬЕВА
ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ НИГЕЛЛЫ ДАМАССКОЙ (NIGELLA DAMASCENA) И НИГЕЛЛЫ ПОСЕВНОЙ (NIGELLA SATIVA) В УСЛОВИЯХ БЕЛАРУСИ
(Поступила в редакцию 27.012015)
В статье приведены данные о перспективных образцах The article presents data on prospective samples of Nigella
нигеллы посевной (Nigella sativa L.) и нигеллы дамасской (Ni- (Nigella sativa L.) and Damascus Nigella (Nigella damascena
gella damascenu L.), имеющие индивидуальные особенности L.), with the individual characteristics of growth and develop-
роста и развития. Установлены продолжительность веге- ment. We have established the length of the growing season, and
тационного периода и сроки прохождения фенологических the time required for the phenological phases in the conditions
фаз в условиях северо-восточной зоны Республики Беларусь. of the north-eastern zone of the Republic of Belarus.
Введение
Род нигелла (Nigella L.) относится к семейству лютиковых (Ranunculaceae Juss.), насчитывает около 20 видов, распространенных в основном в странах Востока и Южной Европы, на Кавказе, в Средней Азии [2]. В последнее время возрос интерес к новым, хозяйственно-ценным культурам. К ним можно отнести нигеллу дамасскую (Nigella damascern L.) и нигеллу посевную (Nigella sativa L.). эЭти виды, обладая широким набором хозяйственно-полезных свойств, приобретают все большее значение как лекарственные, пряно-ароматические, эфиромасличные растения в сфере медицины, декоративном садоводстве, а также в пищевой промышленности.
В этой связи несомненный интерес представляют исследования, направленные на изучение особенностей роста и развития, хозяйственной продуктивности некоторых видов из рода нигелла (Nigel-la) в условиях Республики Беларусь.
Цель исследований - изучение фенологии развития нигеллы дамасской (Nigella damascern L.) и нигеллы посевной (Nigella sativa L.) в условиях северо-востока Беларуси. Задачами данной работы явилось выявление особенностей роста и развития растений, изучение динамики фаз развития растений и проведение биометрических наблюдений.
Анализ источников
Родиной нигеллы считают Средиземноморье. Возделывать эту культуру как пряность начали древние арабы и народы, населяющие Индостан. В Европе N. sativa называли «черным кориандром», на Востоке «черным тмином» или «калинджи», а N. damascern - «девица в зелени».
Эту культуру выращивали еще древние греки и римляне ради сладковато-жгучего вкуса маслянистых семян. С медицинской точки зрения, семена нигеллы являются важным источником провитаминов групп А, В, Р, содержат около 40 % жирного масла, 0,5-1,5 % эфирного масла, алкалоид дамас-ценин - 0,3 %, токоферол, или витамин Е, фермент липаза, из которого получают препарат Нигедаза, а также ацетилхолины, катехины, цитокинины, энзимы, кальций, железо, медь, цинк, фосфор [2, 3].
По данным современных археологических исследований, история применения масла нигеллы в народной медицине стран Азии, Африки, Средиземноморья и Ближнего Востока насчитывает более 2000 лет. Масло проявляет антибактериальное, микосептическое, антивирусное, противовоспали-
тельное, тонизирующее действие. Стимулирует выработку костного мозга и является идеальным средством при лечении и для предотвращения развития раковых опухолей [3].
Как специя, широко применяется в индийской и арабской кухне, в различных консервах, в блюдах из мяса, рыбы и птицы, а также при выпечке хлеба и лепешек. В европейской кухне она используется, прежде всего, в хлебобулочных и кондитерских изделиях, а также в компотах, киселях, желе [3].
Нигелла посевная (Nigella sativa L.) - однолетнее травянистое растение с прямым ветвистым стеблем, высотой 20-70 см. На верхушках ветвей расположены довольно крупные белые цветки, которые выделяются зеленоватым или голубоватым рисунком на концах лепестков, голубые чашелистики продолговатые, суженные при основании в ноготок. Цветет в июле - августе. Медонос. Плод - сборная листовка. Каждая листовка вздутая с длинным, закрученным вдоль, носиком. Характерная особенность этого вида, отличающая его от других: листовки при созревании самостоятельно не растрескиваются, а только при механическом воздействии. При выращивании в промышленных масштабах это очень ценное качество, значительно сокращающее потери урожая семян. Семена клиновидно-трехгранные, черные, морщинисто-бугорчатые с сильным пряно-перечным ароматом.
Нигелла дамасская (Nigella damascena L.)- однолетнее травянистое растение, высотой 20-60 см. Корневая система стержневая. Листья очередные длинной 6-10 см, шириной 4-5 см, дважды или трижды перистые, рассеченные на линейно-шиловидные доли, серовато зеленого цвета. Верхние листья собраны под цветком, образуя покрывало, в 2-3 раза превышающее цветок. Цветки крупные, одиночные, диаметром до 4 см, синего, голубого, розового или белого цвета. Нектарников 5-8, тычинок много, пестиков несколько. Цветет с конца июня до августа. Медонос. Плод - сборная листовка. Семена трехгранно-яйцевидные, черные. Хорошо развитое растение образует до 200 и более семян. Отличается сильным ароматом земляники [4, 5].
Нигелла - холодостойкая светолюбивая культура с продолжительным периодом вегетации. К условиям произрастания растение не требовательно, но отзывчиво на удобрения. Лучшие почвы -рыхлые, умеренно увлажненные, чистые от сорняков, исключением являются заболоченные, кислые и засоленные. Размножается нигелла семенами, которые могут прорастать с глубины 3-4 см. Молодые всходы легко переносят весенние заморозки. Семена сохраняют всхожесть 6-8 лет [4, 6].
Методы исследования
Исследования проводились на учебно-опытном поле кафедры плодоовощеводства УО БГСХА в 2013-2014 гг. Посев осуществлялся в 2013 г. в третьей декаде мая, в 2014 г. в первой декаде мая. Схема посева 2х45 см. Повторность двукратная. Глубина заделки семян 1,5-2 см. Размер учетной делянки 1м2. Объектами исследований являлись четыре образца из рода нигелла (Nigella): образец №1 - вид нигелла дамасская (Nigella damascena), образец №2, №3, №4 - вид нигелла посевная (Nigella sativa). Фенологические наблюдения проводили согласно методике для однолетних трав И. Н. Бейдеман «Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ» [1]. Дату появления полных всходов отмечали, когда на делянке появлялось не менее 75 % растений. Начало стеблеобразования - когда стебель у 10 % растений достигал 2 см, а конец, когда все растения имели побег длиной 2 см и более. Фаза бутонизации отмечалась с момента появления первого бутона и до раскрытия последнего. Началом цветения считалась дата раскрытия первого бутона, а окончанием - когда все цветки отцветали. Началу созревания семян соответствовало состояние растений, когда появлялись бурые семена, а концу - когда все семена на растении созревали. Биометрические учеты проводили по отдельным растениям. Объем выборки 50 растений. Высоту измеряли один раз в декаду. Количество побегов определяли методом подсчета, а их длину при помощи металлической линейки, нулевая отметка, которая находилась у основания побега, а показатель, у которого располагалась точка прикрепления плода, считался длиной побега. Основные агрохимические показатели почвы опытного поля приведены в табл. 1.
Таблица 1. Агрохимические показатели почвы
PHKCl Гумус, % мг/кг почвы
Р2О5 К2О
6,5-6,8 2,9-3,1 390-410 370-390
Почва участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая, подстилаемая слоем лессовидного суглинка. Метеорологические условия в период проведения исследований (2013-2014 гг.) отличались от среднемноголетних значений. Температура воздуха в 2013 г. во время роста нигеллы была выше среднемноголетней на 3,1-4,0 °С (рис. 1).
30 20 10 0
-2013 г.
Рис. 1. Температура за вегетационный период нигеллы, °С (2013-2014 гг.)
Наибольшее количество осадков выпало в период с августа по сентябрь (выше среднего многолетнего на 7,2 мм), что неблагоприятно отразилось на созревании семян нигеллы (рис. 2).
100 50 0
I II I I
^ ✓ /
4«?
сГ
12013 г. 2014 г.
■ Среднемноголетн ие показатели
Рис. 2. Количество осадков за вегетационный период нигеллы, мм (2013-2014 гг.)
Метеорологические условия 2013 г. характеризовались более засушливым вегетационным периодом. Показатели температурного режима 2014 г. на 2-5 градусов ниже среднемноголетних. Хорошее увлажнение в первой половине вегетации и благоприятный температурный режим позволили реализовать потенциальную продуктивность нигеллы. Наибольшее количество осадков за вегетационный период 2013-2014 гг. пришлось на период с августа по сентябрь. Температурный режим по месяцам отличался от среднего многолетнего.
Основная часть
В результате проведенных исследований выявлены различия между образцами по фазам развития, которые представляют интерес в селекции как исходный материал для получения различных сортов по скороспелости и с комплексом хозяйственно полезных признаков.
Так как нигелла однолетнее монокарпическое растение [8], в ее онтогенезе нами были выделены следующие периоды: I - латентный, II - виргинильный, III - генеративный.
Латентный, или скрытый, период представлен покоящимися семенами. Покой семян обусловлен действием физиологического механизма торможения прорастания [8]. Виргинильный, или прегенера-тивный, период у нигеллы в условиях северо-восточной зоны Республики Беларусь длился в среднем 40-45 дней. Нами были выделены следующие возрастные состояния: проростки, ювенильные, взрослые вегетативные растения. Период от посева до появления всходов нигеллы длился 10-12 дней.
Семенам нигеллы свойственно надземное прорастание, т. е. вынос семядолей на поверхность почвы. При прорастании из зародыша формируется проросток, который имеет главный корень, развивающийся из зародышевого корешка, гипокотиль с двумя семядолями и верхушечной почкой. После выхода на поверхность почвы семядольные листочки цельнокрайные, голые, ярко зеленого цвета. Пластинки семядолей листовидные, около 1,2 см длины и 0,5 см ширины. Гипокотиль светлый, длиной 1,5-2 см. Впосле-дующем из верхушечной почки развивается эпикотиль, или надсемядольное колено, - участок стебля от прикрепления семядольных листьев до узла прикрепления первого настоящего листа. Первый лист появился через 3-4 дня. Развитие первого настоящего листа совпало с появлением 2-3 боковых корней главного корня. Появление второго листа было нами отмечено через 3-6 дней после первого.
После начала развертывания у проростков 3-го листа семядоли начинали засыхать, и растение переходило в ювенильное состояние. В этом состоянии растение характеризовалось слаборазвитыми подземными и надземными органами и листьями, отличающимися по размерам и по форме, от листьев взрослых растений [7].
Формирование розетки листьев у всех образцов отмечено в течение недели. Образование стебля происходило у образцов нигеллы через 2 недели, затем формировались центральные побеги и боковые побеги, позже побеги первого порядка, а затем побеги второго порядка. Полное облиствение растений отмечали через неделю после образования стебля. Высота ювенильных растений достигала в среднем у всех исследуемых образцов 15-20 см, длительность состояния - 5-7 дней. Состояние взрослого вегетативного растения у нигеллы характеризовалось быстрым началом роста боковых побегов, интенсивным накоплением вегетативной массы, ростом корневой системы (количество боковых корней главного корня составляло 4-5 шт.). Высота растений в это время достигала 30-75 см. Продолжительность состояния взрослого вегетативного растения до 10 дней. По результатам учета наибольшее количество побегов на
растении сформировалось у образца №4 (21 шт.), при этом общая длина побегов оказалась 145,8 см, а наименьшее количество побегов - у образца №3 (13 шт.), общая длина побегов при этом составляла 66 см. Продолжительность периода от формирования розетки листьев до начала образования бутонов составляла в 2013 г. у образцов №1 и №4 около 30 дней, а у образцов №2 и №3 - около 15 дней. В 2014 г. у образцов №1 и №2 составляла около 40 дней, у образца №3 - 30 дней, а у образца №4 около 35 дней.
В генеративный период растение переходило, когда бутоны, развивающиеся на концах побегов, становились заметны для невооруженного глаза. В начале формирования бутонов вегетативный рост растений прекращался. Фаза бутонизации в 2013 г. у образцов №1, №2 и №3 длилась в течение 15 дней, а у образца №4 -20 дней. В 2014 г. у образцов №1, №2 длилась 15 дней, у образца №3 - 10 дней, а у образца №4 длилась в течение 20 дней. Через неделю после начала формирования первых бутонов наблюдали фазу цветения, которая продолжалась у всех исследуемых образцов 10-15 дней. В этот период высота растений достигла в среднем 33,5-78,5 см. На одном растении было сформировано от 15 до 20 цветков. Продолжительность цветения одного цветка у исследуемых образцов в среднем 56 дней, у растения - 10 дней. Тип соцветия - одиночные цветки. Лепестки мелкие в числе 5-8 шт. Среднее значение длины соцветий у образца №1 составляет 41,5 мм, а среднее значение диаметра соцветия - 36,8 мм, у образца №2, соответственно, 34,6 и 29,3 мм, у образца №3 среднее значение длины соцветия составляет 22,6 мм, диаметра - 20,3 мм, у образца №4, соответственно, 20,3 и 18 мм. Окраска венчика цветка у образца №1 светло-фиолетовая, у образцов №2 и №4 светло-синяя, у образца №3 бледно-синяя. После опыления окрашенные чашелистики опадали, и начинался рост плодолистиков и семязачатков. За фазой цветения наступало плодоношение (этап онтогенеза от завязывания плодов до их полного созревания).
В 2013 г. у образца №1 продолжительность плодоношения составляла 40 дней, у образца №2 - 70 дней, у образца №3 - в течение 55 дней и у образца №4 - в течение 65 дней. В 2014 г. продолжительность плодоношения у образцов №1, №2, №4 составляла 35 дней, а у образца №3 около 25 дней. На одном растении было сформировано от 13 до 20 плодов. Разница между числом цветков и плодов на одном растении незначительная, т. к. подавляющее большинство цветков реализуются в плоды. Среднее значение длины плодов у образца №1 составляет 21,3 мм, а среднее значение диаметра плодов - 16,5 мм, у образца №2 соответственно 15,3 и 10,6 мм, у образца №3 среднее значение длины плодов составляет 11,3 мм, диаметра - 7,6 мм, у образца №4 соответственно 11,6 и 8,6 мм.
Снаружи развивающиеся плоды образцов №2-4 покрыты многоклеточными шаровидными железками, их деятельность, по-видимому, связана с секрецией и накоплением эфирного масла. Массовое созревание плодов происходило в августе - сентябре. Уборку плодов мы проводили вручную до их вскры-вания, когда они начинали терять ярко-зеленую окраску и подсыхали. Окончание вегетации наступало, когда появились изменения в окраске листьев, и произошло усыхание и отмирание всего растения.
Заключение
Таким образом, в условиях Республики Беларусь виды нигелла дамасская (Nigella damascena L.) и нигелла посевная (Nigella sativa L.) проходят полный цикл развития от образования зиготы до формирования семян.
Вегетационный период за 2013-2014 гг. у образца №1 длился 110 дней, у образца №2 -122, у образца №3 - 108 дней и у образца №4 - 135 дней. Наиболее длительный период - плодоношение, который продолжался у образца №1 - 37 дней, у образца №2 - 52 дня, у образца №3 - 40 и у образца №4 - 50 дней.
На одном растении формируется в среднем - 15-20 цветков; длительность цветения одного цветка -5-6 дней; одного растения - 10 дней. У большинства цветков образуется завязь и формируются плоды. ЛИТЕРАТУРА
1. Бейдеман, И. Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ / И. Н. Бейдеман -Новосибирск: Наука, 1974. - 152 с.
2. Дудченко, А. Г. Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения / А. Г. Дудченко, А. С. Козьяков, В. В. Кривен-ко. - К.: Наукова Думка, 1989. - 304 с.
3. Жаршов, В. I. Вирощуваннялжарських, ефiро-олiйних, пряносмаковихрослин / В. I. Жаржов, А. I. Остапенко. - К.: Вища школа, 1994. - 234 с.
4. Кудинов, М. П. Пряноароматические растения / М. П. Кудинов. - Минск: Урожай, 1986. - 159 с.
5. Макрушин, Н. М. Динамика урожайности семян чернушки посевной и подорожника блошного / Н. М. Макрушин, В. Э. Астафьева, Т. Ю. Майорова // Наук. пращ ПФ «КАТУ» НАУ: с.-г. науки -2007. - № 104. - С. 195 - 199.
6. Орловская, Т.В. Морфолого-анатомическое изучение семян чернушки посевной (Nigella sativa L.) и чернушки дамасской (Nigella damascern L.) / Т.В. Орловская, С.Ю. Маширова // Традиционная медицина - 2012. - № 3. - С. 54- 57.
7.Чуниховская, В. Н. Продуктивность чернушки дамасской при и разной густоте стояния растений / В. Н. Чунихов-ская // Науюж пращ - № 125. - 2009. - С. 104 - 109.
8. Шлаш, М. Онтогенез и перспективы рационального использования чернушки посевной (Nigella sativa L.) в условиях Сирии / М. Шлаш // Всерос. науч.-исслед. ин-т растениеводства им. Н. И. Вавилова РАСХН. - СПб., 2004. - 18 с.
