CC BY
79
УДК 58:633.8
Доктор биол. наук Н.М. НАЙДА
(СПбГАУ, [email protected])
РОСТ И РАЗВИТИЕ КОРИАНДРА ПОСЕВНОГО (Coriandrum sativum L.)
В ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Кориандр, рост, развитие, сырье, продуктивность, урожайность, эфирное масло, плоды, цветки
В настоящее время одним из приоритетных направлений исследования является всестороннее изучение лекарственных и эфиромасличных растений. Это обусловлено необходимостью производства отечественного сырья и эфирных масел, которые имеют, как правило, широкое применение. Кориандр посевной возделывается с глубокой древности и считается высокорентабельной культурой [1-3]. Общая площадь посевов кориандра в мире достигает 300-320 тыс. га, из них для получения зелени используют 15-20 тыс.га, остальную площадь - для получения плодов [3]. В России главные районы возделывания кориандра на лекарственные цели - Воронежская область и Краснодарский край [1-3]. Существующая тенденция продвижения возделывания лекарственных и эфиромасличных растений на север и северо-запад России определяет актуальность наших исследований. В задачи исследований входило изучение биологических, морфологических и онтогенетических особенностей кориандра посевного, определение урожайности сырья и выхода эфирного масла в условиях Ленинградской области.
Кориандр посевной Coriandrum sativum L. из семейства сельдерейные Apiaceae -однолетнее травянистое растение, имеет тонкий главный корень, нижние листья перистые, с округло-клиновидными, зубчатыми или перистонадрезанными сегментами. Средние стеблевые листья дважды перистые, верхние - рассеченные. Сложные зонтики без оберток с 3-5 зонтичками, имеющими односторонние оберточки. Зубцы чашечки неравные, хорошо заметные. Цветки белые или розовые, обоеполые, краевые цветки зонтичков резко ассиметричные. Плоды - шаровидные коричневатые вислоплодники, не распадающиеся на мерикарпии [1-3]. Родина кориандра - Восточное Средиземноморье. Как заносное и одичавшее растение встречается на Кавказе, в Крыму, Средней Азии. Все растение имеет острый специфический запах, молодые листья используют как пряную приправу под названием кинза. Кинза входит в состав абхазской аджики, грузинских соусов сацибели и ткемали. В пищевой промышленности плодами кориандра ароматизируют хлеб, печенье, колбасы, рыбные и овощные консервы [2, 3, 4, 5].
Плоды кориандра используются в медицине Fructus Coriandri и служат сырьем для получения эфирного масла. Они содержат 0,7-1,4% эфирного масла, в состав которого входит линалоол 60-70%, гераниол до 5%, борнеол и другие терпены. Кроме того, в плодах содержатся стероиды, фенолкарбоновые кислоты и их производные, кумарины, флавоноиды (рутин, изокверцитрин) и 15-20% жирного масла. Плоды кориандра входят в состав желчегонного и противогеморроидального сборов. Они обладают болеутоляющими, желчегонными, антисептическими и отхаркивающими свойствами. Мазь «Эспол» готовят на основе эфирного масла кориандра, а жирное масло применяется в мыловаренной промышленности [2, 3, 4, 5].
Кориандр - растение длинного дня, требователен к свету, на затененных участках затягивается созревание плодов и содержание эфирного масла. Семена начинают прорастать при температуре 8-10°С. Вегетационный период в Европейской части России составляет 100-125 дней, на Кубани - 114-123дня, в Западной Сибири - 108-130 дней. Сумма часов
освещения, необходимая растению до цветения - 900-940 ч. Общая сумма часов освещения за вегетационный период составляет 1400-1500 ч [3].
В наших опытах объектом исследований был кориандр посевной сорта Смена. Фенологические наблюдения за растениями, морфологические, анатомические и биохимические исследования проводили в коллекционном питомнике и лабораториях СПбГАУ по общепринятым методикам и рекомендациям ВНИИЛАР [3]. Почва участка -дерново-подзолистая, среднесуглинистая, высокоокультуренная. Глубина пахотного слоя -22-24 см. Осенью под основную обработку вносились фосфорные и калийные удобрения из расчета ЫбоРбоК-4о действующего вещества на 1 га. Норма высева семян кориандра - 42 кг/га (4-5 г/м2), глубина заделки семян 3 см [3]. К посеву семена подготавливали воздушно-тепловым обогревом при температуре 25-30 С в течение 3-х дней. Высевали семена 15 мая. Расстояние между рядками - 45 см. Уход за растениями заключался в прополке и рыхлении.
Эфирные масла извлекали методом гидродистилляции из зрелых плодов. Для изучения морфологии и анатомии плодов их выдерживали в смеси этилового спирта, глицерина и воды (1:1:1). Срезы готовили от руки. Изучены следующие элементы плодообразования: среднее число цветков в зонтичках; среднее число зонтичков в сложных зонтиках; среднее число цветков на растении - потенциальное плодообразование; среднее число созревших плодов на растении - реальное плообразование.
Климат Ленинградской области умеренно холодный. Длительность периода вегетации в 2015 г. с температурой выше +5°С составила 197 дней, дня, с температурой выше +10°С -154 дня. Температуры весенних месяцев 2015 г. были близки к средним многолетним (рис.1). Прохладным оказался июль 2015 г. - 17,19 С, что гораздо ниже среднего многолетнего значения. А вот среднемесячные температуры сентября и октября были выше многолетних показателей.
Рис. I. Среднемесячные температуры воздуха за вегетационный период 2015 г. ("С)
Жизненное состояние кориандра проростки (р) характеризовалось смешанным типом питания, высота растений не превышала 1,5-2,5 см, семядольные листья узкие, длиной 1,8-2,6 см. Розеточный побег проростков формировался в течение 7-10 дней и имел один настоящий лист. Главный корень 1,5-3,5 см, неветвящийся. Ювенильные растения (/) достигали в высоту 5 см и сохраняли семядольные листья. Розеточный побег состоял из 2-4 трехраздельных листьев с округло-клиновидными долями. Имматурные растения (т) были
высотой 10-15 см с ветвящимся главным корнем длиной 6-8 см. Прикорневая розетка насчитывала 3-6 листьев.
Виргинильное (V) состояние сопровождалось формированием 4-8 взрослых листьев в розеточном побеге, развитием стержневой коневой системы. Отмечалось начало активного роста главного побега и его ветвление. Высота растений - 20-35 см. К началу цветения -генеративный период растения достигли средней высоты 75,4 см, число боковых побегов II порядка колебалось от 3 до 7 шт. Основные морфометрические показатели генеративных растений и структура плодообразования представлены в табл. 1. Среднее число боковых побегов второго порядка с зонтиками составило 5,3 шт., оберток у зонтиков нет. Число зонтичков колебалось от 3 до 6 шт., в среднем - 4,6 шт., оберточки односторонние, состоящие из трех шиловидных листочков, среднее число цветков в зонтичке - 14 шт. Цветки пятичленные, зубцы чашечки хорошо заметны, внешние - значительно длиннее внутренних зубцов. Окраска лепестков бело-розоватая. Краевые цветки зигоморфные.
В сельскохозяйственной практике для периодизации онтогенеза и отражения особенностей роста и развития, а также динамики физиологических процессов в онтогенезе растения принято выделять фенологические фазы и даты их наступления, их удобнее применять в работе.
Таблица!. Морфометрическая характеристика растений кориандра посевного
Средняя Среднее Среднее Среднее Среднее Среднее Среднее Плодо- Масса
высота число число число число число число образо- плодов с
растения. зонтиков зонтич- цветков плодов в цветков на 1 плодов на вание, 1 расте-
см на 1 ков в в зонтичках. растении - 1 растении % ния, г
растении. сложном зонтич- шт. потенциаль- - реальное
шт. зонтике. ках, шт. ное плодообра-
шт. плодообра- зование.
зование, шт. шт.
75.4 5,3 4,6 14,0 7,3 341,3 178,0 52,2 2,26
Поэтому мы установили и показали основные фенофазы кориандра, и длительность межфазных периодов (табл.2). Первые всходы появились через 15-20 дней после посева и были достаточно дружными. В середине второй декады июля сформировался розеточный побег из 4-8 листьев. Начало цветения растений отмечали с 25 июля, длительность цветения не превышала 20 дней. Фазу плодоношения наблюдали с середины августа по 30.09. Созревшие плоды убирали в конце 3-й декады сентября. Для оценки возможности возделывания кориандра на лекарственное сырье и для получения эфирного масла в условиях Ленинградской области, важно установить длительность вегетационного периода и периода от посева до уборки. Наши исследования показали, что у однолетнего кориандра посевного продолжительность жизненного цикла и вегетационного периода совпадает и составляет 120-125 дней. Длительность всего периода от посева и до уборки на сырье составляет 140 дней.
Для кориандра характерна ксеногамия, которую осуществляют пчелы и мухи. Насекомые-опылители посещают цветки кориандра в поисках нектара и пыльцы, кориандр считается хорошим медоносом [6]. Чем интенсивнее посещаемость цветков насекомыми, тем выше завязываемость плодов и их урожайность.
По времени цветения в Ленинградской области кориандр можно отнести к среднелетним медоносам. В условиях нашего питомника лекарственных растений одновременно с кориандром цвели такие первостепенные нектароносы, как змееголовник молдавский, лофант анисовый, пустырник сердечный, бурачник лекарственный и другие. Это несколько снизило посещаемость пчелами цветков кориандра, и основное опыление выполняли мухи, плодообразование составило 52,1%. По нашим данным, продуктивность 1 цветка кориандра в период массового цветения была 0,879 мг нектара, одного растения - 300 мг, что соответствует 60 кг/га.
Таблица 2. Фенологические фазы развития кориандра посевного
Посев Всходы Формирование розетки листьев - рост и ветвление главного побега Цветение Плодоношение Продолжительность вегетационного периода, дни Продолжитель ность периода от посева до уборки на сырье, дни
15.05 01-05.06 15-20.07 с 25.07 15.08-30.09 120-125 137-140
Морфологическое исследование вислоплодников кориандра показало, что диаметр
шаровидных, нераспадающихся плодов колебался от 2 до 4,3 мм, в среднем - 3,6 мм
(табл.3). Окраска плодов - от темно-коричневой до золотисто- и зеленовато-желтой. На
одном растении формировалось в среднем 178 плодов, продуктивность - 2,26 г плодов с
2 «-» одного растения или 45,2 г/м (табл.1). Биохимический анализ плодов показал, что
содержание в них эфирного масла достигает 1,5%, жирного - 23,0%.
ТаблицаЗ. Морфобиологическая характеристика плодов кориандра посевного
Средний диаметр плодов, мм Окраска плодов Масса 1000 плодов, г Содержание эфирного масла, % Содержание жирного масла, % Лабораторная всхожесть без предпосевной подготовки, % Лабораторная всхожесть после воздушно- теплового обогрева, %
3,6 Коричневато-золотистая 6,35 1,5 23,0 66 91
Изучение влияния предпосевной подготовки плодов воздушно-тепловым обогревом в течение 3-х дней на скорость их прорастания показал, что в условиях лабораторного опыта плоды начинают прорастать на 4 дня раньше, чем на контроле. За 12 дней наблюдений прорастание плодов, подготовленных воздушно-тепловым обогревом, было значительно выше, чем без обогрева и составляло 91% против 66 на контроле % (табл. 3).
Важное место в исследованиях заняло микроскопическое изучение сырья кориандра. Мерикарпии у кориандра полусферические, с брюшной стороны плоские, с двумя крупными эфиромасличными канальцами, на спинной стороне имеются пять мелких выступающих ребрышек и шесть более крупных ребрышек (рис. 2). Очертание среза мерикарпиев -дуговидное. Экзокарпий представлен эпидермой и колленхимой. Клетки эпидермы тонкостенные, содержат 1-2 мелких кристаллов. Устьица мелкие, основные клетки многоугольные, побочные клетки устьиц варьируют по форме и расположению. Колленхима однослойная, плотно прилегает к эпидермису. Мезокарпий представлен паренхимой и довольно толстым слоем склеренхимы (рис. 3). Группы волокон склеренхимы залегают перпендикулярно друг другу, что увеличивает прочность мезокарпия. Проводящие пучки в зрелых плодах плохо просматриваются. За склеренхимными волокнами располагается паренхима с толстыми сильнопористыми стенками. Эндокарпий состоит из внутреннего эпидермиса, который имеет длинные вытянутые клетки, к нему прилегает семенная кожура, представленная одним слоем клеток с коричневатыми стенками (рис. 4). Клетки эндосперма заполнены алейроновыми зернами и каплями масла. Эфирномасличные канальцы лежат в паренхиме ближе к эндокарпию (рис. 2, 5).
Рис.2. Кориандр посевной: срез плода: 1 - перикарпий с дорзальной стороны; 2 - эндосперм семени; 3 - эфирномасличный каналец с вентральной стороны; 4 - полость с вентральной стороны
Рис. 3. Кориандр посевной: поперечный срез плода: 1 - эпидермис; 2 - колленхима; 3 - паренхима; 4 трахеиды; 5 - волокна склеренхимы; 6 - паренхима; 7 - эндокарпий; 8 - семенная кожура;
9 - эндосперм семени
Рис. 4. Кориандр посевной: поперечный срез плода (фрагмент перикарпия): 1 - эндокарпий; 2 - семенная кожура; 3- эндосперм семени
1
2
Рис. 5. Кориандр посевной: поперечный срез плода (фрагмент перикарпия с вентральной стороны): 1- эфирномасличный каналец; 2 - эндокарпи: 3 - семенная кожура; 4 - эндосперм семени
Таким образом, кориандр успевает полностью завершить жизненный цикл, длительность его вегетационного периода составляет 120-125 дней, а периода от посева до всходов - 137-140 дней. Растение сочетает высокую урожайность плодов (45,2 г/м ), нектаропродуктивность и хорошую эфиромасличность (1,5%). Морфологические и микроскопические данные свидетельствуют о подлинности сырья Бшсй^ Сопапс1п и его соответствии основным требованиям нормативных документов. Полученные результаты позволяют говорить, что кориандр посевной достаточно адаптирован к климатическим условиям Ленинградской области и перспективен для выращивания на медицинские цели и эфиромасличное сырье. Бесспорно, что исследования в этом направлении должны быть продолжены.
Литература
1. Маевский П.Ф. Флора средней полосы Европейской части России.10-е изд. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. - 600 с.
2. Машанов В.И., Покровский А.А. Пряноароматические растения. - М.: Агропромиздат, 1991. -287 с.
3. Атлас лекарственных растений России. - М.: ВНИИЛАР, 2006. - 345 с.
4. Фармакогнозия. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения: Учеб. пособие / Под ред. Г.П.Яковлева. -3-е изд. - СПб.: Спецлит, 2013. - 847 с.
5. Большой энциклопедический словарь лекарственных растений: Учеб. пособие/под ред. Г.П. Яковлева. -3-е изд., исп. и доп. - СПб: Спецлит, 2015. - 759 с.
6. Пельменев В.К. Медоносные растения. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 144 с.
УДК 632.4+634.723 Канд. биол. наук Я.С. ШАПИРО
(СПбГАУ, [email protected])
ПРЕДПОСЫЛКИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ КИПРЕЯ УЗКОЛИСТНОГО КАК ОВОЩНОЙ КУЛЬТУРЫ
Кипрей, биохимический состав, овощная культура
Ассортимент многолетних овощных культур, возделываемых в открытом грунте в Северо-Западном регионе Российской Федерации, сравнительно невелик, а наиболее распространенные из них - щавель и ревень - имеют существенные медицинские противопоказания для повседневного и диетического питания. Поэтому расширение этой группы овощных культур представляется целесообразным с целью получения ранней
