Библиографическое описание:

Шорин Н. В., Крикливая А. Н., Верховых А. Ю. Продуктивность лекарственного сырья и семян календулы лекарственной сорта Компактная в условиях лесостепной зоны Омской области // Молодой ученый. — 2015. — №9. — С. 786-791.

В статье представлены пятилетние результаты полевых исследований календулы лекарственной сорта Компактная. Изучены три способа посева. Выявлены биологические особенности изучаемого вида в условиях Омского Прииртышья. За годы опытов урожайность лекарственного сырья (соцветий) в воздушно-сухом веществе варьировала от 2,2 до 7,3 ц/га, семян от 1,8 до 8,0 ц/га.

Ключевые слова: Календула лекарственная (Calendula officinalis L.), сорт Компактная, особенности биологии, способы посева, полиморфизм соцветий, разнокачественность (гетерокарпность) семян, продуктивность лекарственного сырья и семян.

 

Особое место среди огромного видового разнообразия покрытосеменных растений занимают лекарственные растения. Они встречаются повсеместно и благодаря широкому распространению, доступности, ценным свойствам, используются человеком издавна. Лекарственные препараты из растительного сырья составляют около 40 % всех лекарственных средств. Ценность лекарственных средств на основе биологически активных веществ растений заключается в том, что они действуют более щадяще, чем препараты химического и микробного происхождения, хорошо переносятся организмом, малотоксичные и редко оказывают побочное действие на организм [1,3].

Наиболее распространенным и востребованным видом из лекарственных растений является календула лекарственная, или ноготки из семейства Астровые (Asteraceae). В Европе этот вид занимает второе место, из возделываемых лекарственных растений, уступая лишь ромашке. В России, календулу лекарственную, в силу уникальной экологической пластичности, можно выращивать во всех природно-климатических зонах, где ведется современное земледелие [1,2,5].

Анализ литературных источников связанных с исследованием календулы лекарственной на лекарственное сырье и семенную продуктивность, показал, что этот вид крайне слабо изучен в отношении биологических особенностей и технологических вопросов с учетом климатических и почвенных условий отдельных территорий.

Посевные площади под календулой лекарственной далеко не обеспечивают все возрастающий спрос фармацевтической отрасли в высококачественном лекарственном сырье. Удовлетворить потребности возможно двумя путями: экстенсивным — за счет привлечения новых площадей под посевы календулы, что, несомненно, позволит увеличить объемы лекарственного сырья, но в значительной степени повысится себестоимость, такой путь на современном этапе развития сельского хозяйства вряд ли заинтересует сельскохозяйственного производителя. Второй путь — интенсивным — его составляющими являются: внедрение новых продуктивных сортов с высоким качеством лекарственного сырья, семеноводство, изучение биологических особенностей, разработка и испытание агроприемов возделывания календулы лекарственной в конкретных природно-климатических условиях. Этот путь экономически более эффективный менее затратный и позволяет на той же площади существенно увеличить выход лекарственной продукции календулы.

Учитывая актуальность вопроса и перспективность вида календулы лекарственной с цель возделывания на лекарственное сырье и семена была поставлена задача изучить — биологические особенности и отдельные приемы технологии, на примере, сорта Компактная в условиях Омского Прииртышья. В статье представлены результаты исследований за пять лет (2009–2013гг.).

Опыты проведены по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Учетная площадь делянки составляла — 1 кв. м. Повторность вариантов в опыте — трехкратная. Расположение делянок — рендомизированное. Изучено три способа посева с междурядьем: 30,45 и 60 см.

Погодные условия в годы исследований различались между собой по увлажнению и температуре воздуха и позволили объективно оценить варианты и в целом календулу лекарственную. За период опытов, благоприятными годами по соотношению осадков и температуры воздуха, а также времени воздействия этих факторов на определенные фенологические фазы в развитие растений календулы, следует считать: 2009 и 2011 годы. К неблагоприятным или умеренно неблагоприятным относятся 2010,2012 и 2013 годы.

Наши исследования были направлены на выявление биологических особенностей и хозяйственных признаков календулы лекарственной при возделывании на лекарственное сырье и семена в Омской области.

Установлено, что календула лекарственная вступает в фазу полного цветения через 30–40 дней после всходов, по календарным датам — вторая-третья декада июля. Отмечено, что сроки цветения в определенной степени находятся в зависимости от погодных условий. Жаркая погода без осадков укорачивает период от всходов до полного цветения, а влажная и прохладная этот период удлиняет. Стебель ноготков постоянно ветвится, на конце каждого побега формируется соцветие, что обеспечивает продолжительный период цветения — фактически до октября. Особенность календулы проявляется и при формирование и созревание семян. Начало образования семян отмечено, в третьей декаде июля, а созревание всех семян на растении в конце сентября. Это обстоятельство является важным при планировании сроков уборки календулы на семена.

Соцветия календулы лекарственной отличаются большим размахом полиморфизма. Особенно заметны и различимы такие признаки как размер и махровость соцветий. Так за годы опытов у сорта Компактная размер соцветий колебался в диапазоне от 2 до 5 см.

Широкий размах варьирования наблюдали и по признаку — махровость (Табл. 1).

Таблица 1

Махровость соцветий календулы лекарственной сорта Компактная (в среднем за 5 лет)

Способ посева (ширина междурядий), см

Число соцветий, шт/м²

Соотношение соцветий, %

Махровые

Не махровые

Всего

Не махровые

Махровые

30

441

574

1016

43,4

56,6

45

489

590

1079

45,4

54,6

60

561

555

1116

50,3

49,3

В среднем

497

573

1070

46,4

53,6

 

Махровость определяется соотношением видов цветков в соцветии (язычковых и трубчатых). Соцветия с 2–3 рядами язычковых цветков относят к немахровым формам, чем больше кругов с язычковыми цветками, тем выше махровость. Установлено, что махровость влияет на качество лекарственного сырья, в значительной степени улучшая его [1,4]. За годы опытов, способы посева на махровость соцветий значительного влияние не оказали, в большей степени повлияли погодные условия и в особенности условия которые складывались во второй половине вегетации Отмечено, что если в неблагоприятные годы во второй половине лета устанавливается погода теплая с умеренным увлажнением, то махровость соцветий увеличивается и в значительной степени может превышать в процентном отношении немахровые корзинки. Наглядными в этом отношении могут быть вегетационные периоды 2012 и 2013 годов. В 2012 году июнь и июль были очень жаркими и сухими, август и сентябрь теплыми и умеренно увлажненными, сорт календулы Компактная в среднем по всем вариантам сформировал немахровых соцветий 19 %, махровых соответственно — 81 %. В 2013 году первая половина лета характеризовалась как холодная и очень сухая, а вторая половина была теплой и умеренно увлажненной, соотношение немахровых и махровых соцветий составило соответственно 36 и 64 %.

За пять лет исследований в среднем по всем вариантам махровых корзинок у календулы сформировалось на 6,8 % больше, чем немахровых. По вариантам выявлена тенденция: с увеличением ширины междурядий махровость соцветий снижается.

Урожайность это комплексный показатель, который позволяет наиболее объективно оценить и проанализировать результаты исследований. Урожайность лекарственного сырья (соцветий) в воздушно-сухом состоянии сорта Компактная по вариантам и по годам представлена в табл. 2

Таблица 2

Урожайность соцветий календулы лекарственной сорта Компактная (в воздушно — сухом веществе), ц/га

Способ посева (ширина междурядий), см

Год

В среднем

2009

2010

2011

2012

2013

30

4,7

3,9

4,9

5,3

4,0

4,56

45

4,6

4,7

6,0

5,2

2,7

4,64

60

4,9

5,5

7,3

5,5

2,2

5,08

В среднем

4,7

4,7

6,1

5,3

3,0

4,76

НСР05

0,33

1,70

2,80

0,21

1,00

 

 

Учет урожая лекарственного сырья проводили ручным способом, он позволяет наиболее полно осуществлять сбор соцветий, оставшиеся корзинки на растении, даже частично, образуют семена, вызывая снижение урожайности и завершение вегетации.

В зависимости от года, в течение вегетационного периода проведено 5–9 сборов соцветий. Наиболее продуктивные второй и третий сборы (конец июля — середина августа). В это время формируется 50 % всего урожая лекарственного сырья.

Урожайность соцветий в воздушно-сухом состоянии по годам и по вариантам варьировала от 2,2 до 7,3 ц/г. Наиболее продуктивным был благоприятный 2011 год, средняя урожайность составила 6,1 ц/га. Установлено, что в отдельные неблагоприятные 2010 и 2012 годы урожайность соцветий календулы лекарственной была на уровне по сравнению с 2009 годом, когда погодные условия складывались благоприятно, для произрастания сорта Компактная, или даже превосходили. Продолжительный период цветения, биологическая особенность календулы, которая позволяет в какой-то степени сгладить влияние неблагоприятных факторов и сформировать урожай близкий к среднему. Систематическое и полное удаление соцветий (при сборе лекарственного сырья) способствует дополнительному ветвлению боковых побегов, на которых образуются соцветия, обуславливая обильное цветение, даже в осенний период вегетации, что увеличивает продуктивность растений.

Анализируя, способы посева сорта Компактная, выявлена незначительная тенденция повышения урожайности соцветий в связи с увеличением ширины междурядий. Следует признать, что широкорядный посев с междурядьем 60 см, лучший с производственной точки зрения, так как в этом случае все технологические операции, включая сбор соцветий, возможно, механизировать и свести ручной труд к минимуму.

Распространение и внедрение календулы лекарственной на поля сельскохозяйственных предприятий невозможно без производства семян и создания отрасли семеноводства. Полезными в этом плане будут результаты научных исследований по вопросам технологии выращивания этого вида в конкретных природно-климатических зонах.

Изучая, вопросы семенной продуктивности ноготков, важно выявить значимость признаков и свойств, которые определяют урожайность, исследуемого вида.

В таблице 3 представлены элементы структуры продуктивности растений календулы лекарственной сорта Компактная.

Таблица 3

Элементы структуры продуктивности растений сорта Компактная (в среднем за 5 лет)

Способ посева (ширина междурядий, см)

Высота растений, см

Густота стояния растений к уборке, шт./кв.м

Число боковых стеблей,

шт./раст.

Число соцветий,

шт./раст

30

49

27

5,4

11,0

45

54

24

5,0

15,6

60

53

23

5,2

13,8

В среднем

52,1

25

5,2

13,5

 

Стебель календулы прямостоячий, часто от основания разветвленный, ребристый, покрытый короткими, жесткими, в верхней части железистыми волосками.

Высота растений за годы опытов варьировала от 35 до 65 см. В неблагоприятный год этот показатель в среднем по вариантам составил 38 см, в благоприятный- 62 см. За годы опытов высота растений сорта Компактная была 52 см. Отмечено, что на делянках с междурядьем 30 см растения ниже на 4–5 см, чем в других вариантах.

Наиболее важным показателем, который определяет урожайность, является число растений на единице площади. В нашем опыте, чтобы более достоверно оценить влияние способов посева, после всходов на делянке оставляли одинаковое количество растений (30 шт. на кв. м). В среднем за годы опытов, по изучаемым вариантам, за вегетационный период выпало 16 % растений, в результате на квадратном метре остается 25 шт. Наибольше количество выпавших растений, отмечено на делянках с междурядьем 60 см, погибло 23 %растений. В неблагоприятные годы, вследствие жестких условий (высокие температуры воздуха, недостаток влаги) сохранность растений к уборке составляет 43–76 %.

Биологической особенностью календулы лекарственной является ветвление стебля т.е. образование боковых побегов, на которых формируются соцветия, что позволяет в значительной степени увеличить потенциальные возможности, изучаемого вида по семенной продуктивности. В наших опытах, в среднем за годы исследований по всем вариантам на одном растении образовалось пять боковых побегов.

Число соцветий, в годы опытов по всем вариантам колебалось от 7 до18 шт., а в среднем составило 13 шт. на растение. Отмечено, что в благоприятном 2011 году растения календулы лекарственной имели невысокое число боковых побегов (4,3 шт. на растение), а число корзинок сформировалось наибольшее (17,7 шт. на растение). В очередной раз сказались биологические особенности календулы лекарственной, которые проявились в том, что на боковых побегах первого порядка образовались побеги второго, третьего порядка и т. д., где сформировались соцветия. По числу соцветий на растение выделился вариант с междурядьем 45 см (15,6 шт.)

У календулы лекарственной плоды представлены изогнутыми семянками. Из-за такой своеобразной ногтеобразной формы плодов они получили в народе название «ноготки». Для календулы, характерна ярко выраженная гетерокарпичность (разнокачественность семян). Наружные семянки самые крупные, длиной до 2–3 см, серповидно-изогнутые (когтевидные), желтовато-бурые; на их спинной стороне и длинном, обращенном внутрь, носике имеются продольные ряды шипиков. Средние семянки дугообразные (ладьевидные), длиной 10–20 мм, светло-бурые, на спинке остробугорчатые, внутри килеватые. Внутренние семянки кольцевидные, длиной 5–10 мм, темно-бурые, со спинной стороны бугорчатые или шиповатые [1.2].

Учитывая разнокачественность семян и важность показателей элементов структуры продуктивности растения, таких как количество и масса семян, исследования провели со всеми типами семян. Результаты опытов представлены в табл. 4

 


Таблица 4

Количество и масса разнокачественных семян на растение у сорта Компактная (в среднем за 5 лет)

Способ посева (ширина междурядий), см

Тип семян в соцветии (корзинке)

наружные

средние

внутренние

всего

наружные

средние

внутренние

всего

шт.

%

шт.

%

шт.

%

г

%

г

%.

г

%

30

52,2

23

73,6

32

101

45

226,8

0,88

28,6

1,2

37,4

1,06

34

3,14

45

61,4

27

64,2

28

102

45

227,6

0,98

33,6

0,94

32

0,96

34,4

2,88

60

52,6

26

61,8

30

90,2

44

204,6

0,84

31,6

0,96

34,2

0,98

34,2

2,78

Среднее

55,4

25,3

66,5

30,0

97,7

44,7

219,7

0,9

31,3

1,0

34,5

1,0

34,2

2,9

 


Ряд авторов в своих исследованиях установили: из трех видов семян, которые формируются в соцветии календулы наиболее ценными в хозяйственном отношении, являются внутренние. Они чаще имеют лучшую всхожесть, а также наиболее приспособлены для посева даже обычными зерновыми сеялками, в силу того, что семена относительно небольшого размера (до 1 см) и незначительно варьируют по размерам [1,2]. Это было еще одной причиной для проведения анализа соцветий календулы и выявления соотношений разных видов семян в корзинке.

Анализ полученных данных выявил, что в среднем за годы опытов по всем вариантам количество семян с растения было 220 шт., а их масса составила — 2,9г. Из трех изученных вариантов по рассматриваемым показателям лучший был с междурядьем 30 см, затем вариант с междурядьем 45см. Соотношение числа семян по их типам было в сторону внутренних, в процентном отношении они составляли 45 %, средние и наружные соответственно 30 и 25 %. Между вариантами, по типу семян различия были незначительные. В благоприятные годы просматривается тенденция увеличению числа семян внутреннего типа.

По массе процентное соотношение семян фактически было равным при незначительном снижении наружных, разница в 2 %. Отмечено, что лучшим был вариант с междурядьем 30 см, масса всех семян составила 3,14 г, у средних и внутренних типов семян этот показатель выше 1г.

Итоговый и наиболее объективный показатель при оценке вариантов в опыте это урожайность. Урожайность семян календулы лекарственной сорта Компактная представлена в табл.5

Таблица 5

Урожайность семян календулы лекарственной сорта Компактная, ц/га

Способ посева (ширина междурядий), см

Год

В среднем

2009

2010

2011

2012

2013

30

6,8

5,9

5,0

2,8

1,7

4,4

45

7,4

6,9

8,0

2,6

1,9

5,4

60

6,9

5,9

6,8

2,7

1,9

4,8

В среднем

7,0

6,2

6,6

2,7

1,8

4,9

НСР05

1,2

1,1

2,1

0,1

0,2

 

 

Урожайность семян календулы лекарственной в среднем за годы опытов и по всем вариантам составила 4,9 ц/га. В благоприятном 2009 году, урожайность была 7,0 ц/га в неблагоприятном 2013 году — 1,8 ц/га. Из изучаемых вариантов, в среднем за пять лет, наибольший урожай получен в варианте, с междурядьем 45 см его величина составила 5,4 ц/га, на втором месте вариант с междурядьем 60 см. Максимальная урожайность получена в благоприятном 2011 году в варианте с междурядьем 45см — 8,0 ц/га, минимальная в неблагоприятном 2013 году, в варианте с междурядьем 30 см — 1,7 ц/га.

Календула лекарственная в силу своих биологических особенностей имеет большие потенциальные возможности по семенной продуктивности (высокая степень формирования боковых побегов 1, 2, 3 порядков на которых образуются корзинки; продолжительное цветение — до поздней осени, при цветении в середине августа и благоприятной осени семена не только формируются, но и вызревают). В условиях лесостепной зоны Омской области, биологическая урожайность календулы лекарственной в годы опытов составляла от12 до 17ц/га, а фактическая в лучшем случае от 6,0 до 8,0ц/га. Разница между фактической и потенциальной урожайностью в первую очередь связана с таким отрицательным свойством календулы, как осыпаемость семян. Осыпаемость семян обусловлена: во-первых — период цветения сильно растянут, а следовательно и семена созревают в разные сроки; во-вторых — созревшие семена слабо прикреплены к ложе корзинки и даже при легком механическом воздействии легко осыпаются.

По результатам исследований, при возделывании календулы лекарственной на лекарственное сырье и семена наиболее приемлемый способ посева широкорядный с междурядьем 45 или 60 см, в этом случае все приемы выращивания культуры можно механизировать.

 

Литература:

 

1.                  Загульменников, В. Б. Возделывание лекарственных растений в условиях Западной Сибири и Центрального Казахстана / Загульменников В. Б. и др.–Томск, Изд-во НТЛ,2001.– 196 с.

2.                  Исмагилов, Р. Р. Календула / Р. Р. Исмагилов, Д. А. Костылев — Уфа: БГАУ, 2000.– 102 с.

3.                  Полуденный, Л. В. Эфиромасличные и лекарственные растения./ под общ. ред Л. В. Полуденный, В. Ф. Сотник, Е. Е. Хлапцев.– М.: Изд-во Колос, 2002. — 140с.

4.                  Рукавчук, Л. Н. Цветы в вашем саду/ Л.Н Рукавчук–СПБ.:ИД «МиМ», 1998. — 258 с.

5.                  Шорин, Н. В.Изучение календулы лекарственной сорта Кальта в условиях Омского Прииртышья/Н. В. Шорин, А. Н. Крикливая//Лекарственные растения: Фундаментальные и прикладные проблемы: материалы I Междунар. науч. конф. (21–22 мая 2013г., г. Новосибирск/ Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск: Изд-во НГАУ,2013. –с.353–355.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle