Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эхинацея пурпурная в условиях лесостепи Украины (биологические особенности, способы возделывания, перспективы использования)

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Эхинацея пурпурная в условиях лесостепи Украины (биологические особенности, способы возделывания, перспективы использования)"

1 ^

' 1 АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ! ЕОТАКНЧЕСКИЛ САД им.Н.Н.ГКШО

На правах рукописи

ПОР АДА. Александра Абдыбаевна

ЗлйНАЦЕЯ ПУРПУРНАЯ 3 УСЛОВИЯХ Л£СССТЕ1л УКРА;:На (ЕИОЛОГЛЧЕСКИЗ ОСОБЕННОСТИ, СПОСОНи В03ДЕЛаЭАН::Я, ПЕРСПЕКГШ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ)

03.СО.05 - Ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученоЗ степени кандидата биологических наук

Киев - 1993

Работа выполнена в Институте лекарственных растений УЛАВ

Научный руководитель - доктор фармацевтически мук,

профессор А.Н.Рабиновл

Официальные оппоненты - доктор биологических наук,

профессор Б.И.Чошос

кандидат биологических наук А.П.Ксайкина

Ведущая организация - Государственный Никитский

ботанический сад Украинской аграрной Академии наук

Завита состоится О 3 года в час.

на заседания специализированного совета Е 016.44.01 прш Центральном ботаническом саду имени Н.Н.Грншко Академии наук Украины по адресу: 252014, г.Киев, уд.Тимирязевская,!.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Центрального ботанического сада им.Н.Н.Грмико Академии наук Украины.

Автореферат разослан^¿£¿^¿<¿-^1993 р.

Ученый секретарь Специализированного Совета,

кандидат биологических наук Е.И.Лжуренко .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность теин. Лекарственные растенил являются одним из источников для получения иммуномодулирушцих средств, необходимых для лечения аллергических, аутоиммунных, онкологических и инфекционных болезней. Эти широко распространенные на Украине заболевания в последние годы значительно осложняются из-за иммунодефицита организма, вызываемого последствиями Чернобыльской катастрофы и другими экологически неблагополучными факторами. В этих.условиях растения, способнее оказывать влияние на систему иммунитета, приобретает особое значение. Одним из таких растений является'эхянацея пурпурная, яздавно использующаяся в традиционной медицине многих народов и входящая в состав более 40 препаратов; выпускаемых за рубежом.

В результате комплексных исследований, проводимых в НПО "ВИ1Р" из надземной и подземной частей растения выделена ца-кориевая кислота, обладавшая иммуностимулирующим действием ж относительно низкой токсичностью. Препарат "Эстифан" (из травы) проходит клинические испытания.' Завершаетея работы по пре- . парату из корней.

Ценные биологически активные векества, фитопрепараты, созданные на базе эхинацеи пурпурной, недостаточные сведения об основных приемах и способах её возделывания вызвали необходимость изучения её биологии, интродукции в условиях лесостепи Украины с целью создания прочной сырьевой Сазы этого ценного лекарственного растения.

Цель и задачи исследований Цель работы - на основе биологических исследований разработать рациональные способы и приемы выргекганад эхянацее

пурпурной для введения в промышленную культуру. В задачи исследования входило: ■ •

-выявление биологических особенностей эхинацеи пурпурной в условиях интродукции, роста и развития, урожайности надземных и подземных органов, содержания биологически активных веществ у растений разного возраста в зависимости о.т способов размножения и сроков сева, приемов возделывания;

-изучение биологии прорастания семян в зависимости от температурного фактора, освещенности и сроков их хранения;

-выделение возрастных групп в большом жизненном цикле эхинацеи пурпурной и выявление кх биологических особенностей;

-изучение процесса к механизма биологии цветения,плодоношения;

-установление роли погодных условий, суммы эффективных температур в развитии растений (фенологии) и прогнозировании сроков сбора сырья;

-.выявление оптимальных способов и приемов возделывания; -разработка первичных агрорекомендаций, проекта технологической карты и нормативно-технической документации на сырьё;

-обоснование экономического прогнозирования стоимости сырья и выявление перспективы производства.

Научная новизна работы Впервые изучены биологические особенности эхинацеи пурпурной в условиях лесостепи Украины, разработаны рациональные приемы и способы возделывания, выявлены закономерности роста и развития, способы размножения, выделены возрастные группы в её жизненном цикле. Установлено влияние суммы эффективных температур в наступлении генеративных фаз эхинацеи пурпурной; проведено фитохимическое изучение различных органов растения.

Разработаны первичные рекомендации по возделывание, составлен проект технологической карты эхинацеи пурпурной и нормативно-техническая документация (проекты Временной Фармакопейной статьи) на сырьё.

Практическая значимость работ ы. Разработаны для производства первичные рекомендации по возделывании эхинацеи пурпурной, составлен проект технологической карты и нормативно-техническая документация на сырьё. Культура эхинацеи пурпурной внедрена на полях экспериментальной базы Института лекарственных растений УААН.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на 8-ой и 9-ой конференциях молодых ученых НПО "ВИР" (Москва, 1937, 1990); на Всесовз-ной конференции по проблеме "Состояние и перспектива научных исследований по интродукции лекарственных растений" (Москва, ВДНХ, 1990); на 9-ом Всесоязном совещании по семеноведению интродуцентов (Умань, 1991); на 3 Республиканской конференции по медицинской ботанике (Кацизели, Крым, 1992).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ.

Обьем работы. Диссертация обьемом 149 страниц (125 страниц машинописного текста, включая 23 таблицы и 21 рисунок). Состоит из введения, 4 глав, общих выводов, рекомендаций производству, списка использованных источников, включавшего 157 наименований, в том числе 78 на иностранных языках и 9 приложений.

' А "

. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА I.. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР Объектом нашего исследования являлась эхинацея пурпурная - ЗсМпасеа ршригеа (Ь.) ИоеасЬ .многолетнее травянистое растение, принадлежащее к семейству астровых (¿^егасеа). В этой главе дано её народнохозяйственное значение и история культуры в Америке, Европе и странах СНГ. Рассмотрена история таксономического изучения, приведено морфологическое описание и показан ареал эхинацеи пурпурной в естественных условиях.. Представлен химический состав и биологически-активные соединения, определявшие лекарственные свойства эхинацеи пурпурной. Приведен материал по биологии цветения и плодоношения.

На основе литературных данных установлена перспективность эхинацеи пурпурной как.лекарственного, медоносного, кормового и декоративного растения, недостаточность освещения вопросов, касавщвхся интродукции, биологии изучаемого вида, его роста и развития, отсутствие сведений о приемах и способах возделывания в условиях лесостепи Украины,

ГЛАВА 2, ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ В главе приводится краткая агроклиматическая характеристика опытного.участка за 1986-1990 гг.Спочва, рельеф, погодные условия). Изучение биологических особенностей и способов возделывания проводилось на ботаническом питомнике и опытных полях агротехнического севооборота Института лекарственных растений УААН, Лубенского района Полтавской области.

Для выполнения этих работ были использованы общепринятые лабораторные и полевые методы исследований. Лабораторные опыты проводились при изучении биологии прорастания семян, определе-

ник их всхожести и энергии прорастания. В задачу полевых опытов входило выращивание растений для сравнительного морфологического и химического изучения различных возрастных групп, семенного и вегетативного размножения, при разных способах возделывания.

Возрастные состояния эхинацеи описывали по методике Т.А.Работнова (1950), дополненной разработками А.А.Уранова (1973) и Е.С.Смирновой (1976).

В онтогенезе вкд'елили и охарактеризовали возрастные группы трех периодов: латентного,-виргинильного, генеративного.

Наблвдения за прохождением фаз сезонного развития проводили по методике, разработанной Советом ботанических садов СССР (1975).При построении фенологических спектров за основу были взяты работы И.Н.Бейдекана (1974).

Изучение биологических особенностей цветения проводили по методике З.Ф.Шамурина (1958) и А.Й.Понокарева (1960).

При описании морфологических особенностей использовалась терминология, предложенная А.А.ФедороЕЫ* с сотрудниками (1956,1959). Продуктивность надземной и подземной кассы у растений первого года жизни учитывалась в Еонце вегетации (сентябрь), а у многолетних растений - надземной массы - в фазу массового цветения (июль), а подземной - з фазу плодоношения (октябрь).

Размещение вариантов опытов при изучении способов возделывания (нормы высева, глубины заделки семян, плоаали питания) проводили методом рендомизации с четырехярусннм расположением делянок; учетные делянки 2М к , повторность четырехкратная.

Контроль качества сырья (трава и корней) проводился в НПО "ЗИЛР" с.н.с.В.А.Стихикым методом спектрометрии.При определении цикориевой'кислоты (основного биологически.активного вещества) использовали методику, представленную в патенте «3744570 А I от 30.12.87.

Математическую обработку опытных данных проводили с использованием программируемого микрокалькулятора "Электроника МК-61" и программ К.Г.Безвершенко (1586) и В.Б.Иванова (1592).

ГЛАВА 3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНО;!

ПРИ ИНТРОЛУКЩИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ • Биология прорастания семян-Свежесобранные семена имели максимальную лабораторную всхожесть 97а и энергию прорастания 4о? \,на 7 день) при проращивании на свету при постоянных температурах 20°С, 30°С и переменных 30-20°С. В темноте при температуре 20°С всхожесть .. уменьшалась на 8-12$; при 35°С наблюдалась гибель всходов; при понижении температуры до 5°С семена не прорастали. В течение года семена эхинацеи сохраняли свою всхожесть, максимальную -при проращивании на свету при 20°С и минимальную - при проращивании в темноте при Ю°С. Бри более длительных сроках хранения семян эти закономерности сохранялись. Причем в течение года в оптимальных условиях семена сохраняли всхожесть в среднем 91%; на второй год всхожесть снижалась на 3%, на третий -на 17.5, на четвертый - на 26%, на пятый - на 51%. Следует отметить, что для посева лучше использовать семена эхинацеи пурпурной, хранящиеся не более трех лет. Всхожесть семян, хранящихся четыре и более лет, можно повысить в среднем на 32£ замачивая их водой в течение суток.

Качество семян эхинацеи зависит от места расположения

цветоносов на материнском растении. В соцветиях ранних сроков формирования (центральных и боковых I порядка) образуется семянки с высокой всхожестью (86-91$) и выполненностью (55-80$). Среднее количество семянок, образующихся на £ растении - 3446, семенная продуктивность 10.5-0.3 г.

Сезонное развитие растениЛ

На. сроки прохождения основных фенологических фаз эхина-цеи пурпурной в условиях Полтавской области было рассмотрено влияние возраста растении и погодных условия, в частности суммы эффективных температур и влажности воздуха. Сроки прохождения фенофаз первого года вс-гетация определяют сроки посева. Установленная нами зависимость мехду суммой эффективных температур и ритмом сезонного развития позволяет достаточно точно прогнозировать наступление осноеных фенологических фаз эхинацеи пурпурной. Так, растения второго и последующих годов жизни начинали вегетация 30.03±3 при широком диапозоне суммы эффективных температур. В фазу бутонизации вступали 19.05^4 при ¿¿от 204°до 335°С, в фазу цветения- 28.05^3 при££ от 245°до 374°С. Самое раннее цветение отмечалось в 1937 году 14.05 при г ^ =423°С, позднее в 1989 году 28.06 при^ ^ =757°С. К моменту созревания семян амплитуда колебаний суммы эффективных температур заметно сузилась до 1532^23.3°С.

Изучались особенности цветения язычковых и трубчатых цветков эхинацеи пурпурной. Оказалось, что цветение растений происходит в базипетальном порядке, начиная с центрально,! корзинки, азетение язычкового цветка продолжается в среднем 30 дней, одного растения - 75 дней.

Онтогенез и возрастные группы эхина ц. ей пурпурной. При выращивании эхинацеи пурпурной в лесостепи Украины в её жизненном цикле мы выделили возрастные группы следувщих периодов:латентного (семянки, почки возобновления на корневищах), виргинильного Спроростки, ювенйльные, имматурные особи), генеративного (молодые генеративные, средневозрастные и стареющие группы особей). Латентный период подробно рассмотрен в разделе биология прорастания семян.

Виргинильный период.

В фазе проростков для эхинацеи пурпурной характерно наличие двух точек роста: зародышевого корешка и почечки. Прорастание семян - надземное. Гипокатиль "ложный" представляет собой изогнутые сросшиеся в трубочку черешки семядольных листьев, от беловатого до коричневого цвета в среднем до 8 мм в длину. Когда проросток укореняется, две широкоовальные семядоли, длиной 4-6 мм и шириной 2.5-3.5 мм выносятся на поверхность и сохраняются более месяца. Отмирание их свидетельствует.о переходе рабтений в ювенильное состояние. Первый настоящий лист образуется на 11-13 день.

К группе пвен ильных растений мы относим особи.'представленные в виде розетки с 7-12 крупными листьями (длина листа 36.1-1.8 см, ширина - 6.7-1.2 см) и мочковатой корневой системой, проникающей на глубину 15 см. Ювенильная фаза развития завершается образованием главного побега высотой до 71 см, не имеющего ветвления.

Имматурные растения отличаются от ювенильных большими размерами листьев и наличием боковых побегов. Виргинильный период в основном заканчивается у рас-

тений эхннацеи на втором году жизни при зацветании соцветия центрального побега. Одназсо 10? молоди* генеративных особей отмечается на первом году вегетации.

Генеративный период В группу молодых генеративных особей мы объединили растения первого года цветения. Они характеризуется тем, что в фазу массового цветения (июль) достигают высоты 112.3^2.1 см, образуя до 3 побегов, из них 1-2 побега цветущих. Длина корня в среднем составляет 26 см. Корневище. формирующееся к концу первого года жизни, у этой группы небольшого размера, на нем располагаются многочисленные почки возобновления и придаточные корни;

Средневозрастные генеративные растений характеризуются многочисленными побегами (до 18), из которых до 50% цветущих и хорошо развитым корневищем и придаточными корнями, некоторые из них утолщены.

У стареющих генеративных растений отмечается уменьшение интенсивности генерации; количество генеративных побегов резко сокращается. Происходит деление корневища на отдельные партикулы. Такое состояние отмечается у растений, начиная с четвертого года вегетации (табл.I).

Особенности роста и развития На первом году вегетации формирование вегетативных органов молодого растения проходит в ионе, интенсивный рост ■ надземных и подземных органов начинается в-сентябре * продолжается до поздней осени. Рост розеточных листьев происходит за счет увеличения их численности я размеров, 1 рхт

Таблица I

Характеристика эхинацеи пурпурной в зависимости от возраста растений

' " 1986 - 1990 гг.

Год Количество побегов на : Высота Продуктивнооть сырья в/с, г

вегетации л растение , шт. : растений, см.. травы корней

всего : цветущих :

I 1.1+0.1 0.3+0.8 27.1+1.8 15.1+1.8 6.7+0.9

2 4.2+1.6 3.4+1.9 115.3+2.1 . 55.1+0.6 15.6+1.4

3 7.8+0.8 Э.5+1.0 . 118.1+2.1 61.7+0.5 ' 17.8+0.8

4 12.5+1.2 6.2+1.3 115.2+3.2 78.7+1.1 28.1+1.0

5 18.3+2.1 4.1^0.8 64.9+2.8 31.2+0.6 15.0+1.2

корневой системы за счет увеличения боковых придаточных корней.

На втором году еизни интенсивный рост надземных органов наблюдается в апреле и мае, а рост подземных органов на протяжении всего вегетационного периода (рис. О. Увеличение продуктивности надземной массы у растений второго года жизни происходит за счет генеративных побегов. Максимальное число листьев у растений эхинацеи отмечалось в фазу первой половины массового цветения, к этому времени они достигали более крупных размеров (длина листа П.9-2.1 см, пкрина листа б-3—1.8 см). Генеративные побеги достигали максимума в период массового цветения.

Таким образом, особенности роста и развития надземных и подземных органов эхинацеи пурпурной в зависимости от погодных условий, возраста растений непосредственно влияет на формирование урожайности растений. При определении урожайности эхинацеи пурпурной нами установлены коэффициенты усушки различных её органов. Тая коэффициент усугки надземной массы составил 63$, корней -40$, листьев - 73$, соцветий — 70$, стеблей - 63$. Используя их, в дальнейшем мы приводим урожайность воздушно-сухого сырья.

Наибольшая урожайность отмечалась в 1988 и 1990 годах (рис.2). Эти годы характеризовались избыточной влажностью в первой половине вегетационного периода (апрель-июнь). Отклонение осадкоз по сравнению с нормой составляло 66.3 мм. Наименьшая урожайность надзешшх.и подземных органов отмечалась з 1986 и 1939 гг. Засушливый 1956 год (с отклонениями 94.2 мм от норма за вегетационный период) характеризовался сравнительно сухим периодом особенно в

март—апрель май ипнь ноль август сент.октябрь

ШШЧ

«с ^

не *,

УС

Феноспиктр

30 *

о

§20 О.

0

«ю

<а

1 0'

~~ т. тт.-«

Рис. 'I Динамика роста надземных и подземных органов эхинацеи пурпурной второго года вегетации Годы наблюдений: Г - 1987; 2 - 1988; ) - 1969; 4-1990 газы развития: *=) - отрастание; IV! - бутонизация;

- цветение- плодоношение.

ш

О) Б У я = я о Е >в< О Ол >е< »-н ю о но-

§ о!

с-

я! 1-,

120

I 100

то

о. я

80 60

40 20 о

о о к

8

«

К О О. !»»

л?"

Мо

1990

1988 ■■

1987 1989

1986

-

ж

у

-"^40.

¿---¿--У

•7

/ /

/

Рис.2 Урожайность травы и корней эхинацек пурпурней в зависимости от погодных условий на Еторок году вегетации

Условные обозначения: I I - урожайность-трава

Г~~| - урожайность хореей

'—V--- _ кривая гкдротерккческого коэффициента

первой половине вегетации. Примерно та.кими были погодные условия 1939 года. -

Таким образом, момно заключить, что растения эхинацеи пурпурной нуждаются во влаге особенно в первой половине вегетационного периода, когда происходит наиболее интенсивный рост её органов.

Анализируя данные по урожайности сырья эхинацеи пурпурной в зависимости от возраста растений, мы приели к выводу, что .наиболее продуктивными являются плантации второго и третьего годов вегетации. Именно на них получена наибольшая урожайность,которая составляла у надземной части второго года жизни 99.3^4.7 ц/га, третьего года ц/га; подземных органов второго года - 22.7-2.1 ц/га, третьего года - 30.1—3.I ц/га.

Накопленные экспериментальные данные позволяют заключить, что целесообразно уборку сырья эхинацеи проводить на втором году-жизни.

Динамика накопления' биологически активных, вещест в.Согласно литературным данным (Бауэр и др.,1983) в видах рода эхинацея содержатся производные кофейной кислоты, полисахариды, эфирное масло, изобутйламиды, полиины, полиены, а также триглицериды высших жирных кислот, фенольные вещества недубильного характера, ряд ферментов и минеральных веществ. При фитохииическом изучении этого рода наибольшее внимание отечественными и зарубежными исследователями уделялось производным кофеиновой кислоты (Столл и др., 1950; Бескер, 1985; Ремигер, 19Б9). Была выделена цикоркевая кислота, содержащаяся во всех частях растения, обладающая иммуности-

мулирувщим действием (патент № 3744570 А I от 30.П.57). Поэтому в наших исследованиях мы проводили изучение длнаыихи накопления её в отдельных, органах в процессе развития растений. Установлено, что максимум цикориезой кислоты содержится в листьях 4.6^0.5* и соцветиях 3.4-0.9$ и наименьшее количество в стеблях 1.5-0.5,1. Содержание цикориевой кислоты з корнях-колеблется от 2.40 до 3.16$.

Наша исследования показали, что наибольшее содержание цикориевой кислоты с единицы площади отмечено у эхина^еи пурпур-нон второго и третьего'-годов вегетации (табл. 2). надземной части растений наибольшее количество её содержится з ¿азу гггр-вой половины массового цветения ^3.4-3.9,"О - ото кслъ в условиях лесостепи Украины. Поэтому этот период и надо счигат:, оптимальным для уборки надземной массы на сырьё.

В подземных органах максимальное содержание цикориезой кислоты приходится на фазу отрастания 2.3-3.2$ и фазу плодоношения 2.6-2.9$ - соответственно апрель и октябрь. Эти периоды рекомендованы для заготовки корней в условиях лесостепи Украины (рис.3).

Способы размножения, ^хинацея пурпурная размножается семенами и вегетативным способом. При семенном размножении посев семян проводили непосредственно в грунт и в теплице с последующей высадкой рассады.При вегетативном размножении - деление корневищ.

Посев семян в грунт проводили механизированно сеялкой СОН - 2.8 в апреле сухими семенами в смеси с суперфосфатом на глубину 2-3 см при норме посева 12 кг/га и сирине междурядий "45 см. Семена охинацеи при достаточной влажности начинали прорастать при температуре Ю°С, однако оптимальная.температур а

Таблица 2

Урожайность и качество сырья эхинацеи пурпурной в зависимости .от возраста растений

1966 - 1990 гг.

Возраст раоте-: • Урожайность сырья в/с, ц/га : . Содержание цикорпввой кислоты,^

ний, годы : травы ' : корней : в траве : в корнях

1 27.7+2*2 ; 12.1+0.5 4.2 2.9

2 99.3+4.7 .22.7+2 Л 3.3 2.9

3 104.6+4.8 30.1+3.1 3.3 2.8

4 78.3+1.7 27.8+4,2 • 3.1 • 2.8

5 4Ь. 9+1,7'. 22.0+1.3 ' - -

3.4

3.2

2з.о|

о ^

ч

о

3

О.

са я о

о. г о а

ё2А

2.2

2.0

/ V V V V/ +1 »V IV \ /я V Ж ^

Ш • и

г *•» о о г> "

71 Ун Ли хл

Месяца

Рис. 3.Содержание цикориевой кислоты в сырье эхинацеи

пурпурной второго года жизни Обозначения: Е^Э - цикориевая кислота в траве;

ЕЗ - п яв в корнях; Фазы развития: - вегетация. ЕЗ - бутонилация,

13 - цветение, ЕЗ - плодоноиеш.з

прорастания 22-25°С. При этой температуре семена начинают прорастать на -12—15 день, полевая всхожесть до 56%. Всходы

ч

эхинацеи мелкие, в первые 20-35 дней развиваются медленно, поэтому легко заглушаются сорняками.

Для получения рассады посев семян в теплице проводили в феврале и.марте. Всходы появлялись на 10-15 день. Пикировку проводили в фазу 1-2 настоящих листьев.Высадку рассады в грунт - в фазу 2-3 настоящих листьев (.апрель) и 4-5 настоящих листьев (май). Площадь питания 45x25 см.Приживаемость рассады была довольно высокой (до 95%). Интенсивный рост растений отмечался во второй половине лета, с 20 августа наблюдалось цветение, которое к осени становилось массовым.

Установлено, что лучшая рассада в фазу 3-4 настоящих листьев.

При вегетативном способе размножения деление и посадку .корневищ эхинацеи пурпурной проводили весной (апрель) и осенью (октябрь).При этих сроках посадки приживаемость растений составляла в среднем 90$.Высаживали рассаду' на расстоянии 25 см между растениями при ширине междурядий 45 см. Растении нуждались в поливе.

. Исследования по размножению показали, что наиболее эффективный способ выращивания эхинацеи пурпурной-семенной, поскольку вегетативный способ требует больших экономических затрат, он не может быть рекомендован для производственных условий. Рассадный способ культуры можно использовать для ремонта плантаций эхинацеи пурпурной.Для этой цели можно использовать и ввекильные растения второго года жизни до начала их отрастания.

ГЛАВА 4. СПОСОБЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ

Для изучения способов возделывания эхинацеи пурпурной в 1986-1991 гг. проводились опыты по выявлении оптимальной нормы и сроков посева, глубины заделки семян и площади питания.

Нормы посева семян. Для выявления оптимальной нормы посева семян нами были выбраны следующие варианты: 6,8,10,12,14 кг/га при ширине междурядий 45 см. глубине заделки семян 2 см. Посев семян эхинацеи пурпурной проводили весной (апрель). Лабораторная всхожесть семян перед посевом 87-91$.Наибольшая урожайность надземных и подземных органов отмечалась у растений 1-3 годов вегетации при норме посева семян 12 и 14 кг/га. При уменьшении нормы посева (менее 12 кг/га) отмечается и уменьшение урожайности сырья у растений всех годов вегетации.Урожайность эхинацеи пурпурной при 12 и 14 кг/га достоверно не отличалась между собой, поэтому оптимальной нормой мы считаем - 12 кг/ га, которая обеспечивает и нормальную, густоту стояния растений 48 экз./пог.м.рядка. Урожайность надземной части растения на первом году жизни составила 25.7 ц/га, на втором-91.4 ц/га, на третьем - 98.9 ц/га. Корней соответственно 12.3 ц/га, 22.6 ц/га и 30.6 ц/га.

Оптимальная г л у б ина заделки семян. В 1986 - 1990 гг. испытывались варианты глубины заделки семян 1,2,3,4 см при ширине междурядий 45 см к норме высева 12 кг/га. Посев проводили весной (апрель). Количество всходов, полученных в результате эксперимента, незначительно отличалось по вариантам. Отмечена разница во времени появления всходов. Первкмя гзозлх семена, посепн-

ные р.а глубину I и 2 см, через 2-3 дня семена, посеянные на глубину 3 см и через 8-10 дней семена, посеянные на глубину 4 см. Причем появление.всходов происходило неодновременно. Особенно это было заметно у растений, посеянных на глубину I см. Если влаги в верхнем слое почвы било достаточно, всходы были дружные, в противном случае появление всходов задерживалось или они погибали. Наибольшая урожайность сырья отмечалась в первых трех вариантах. Такая закономерность наблюдалась у растений второго и последующих годов вегетации.

. В полевых условиях мы рекомендуем высевать эхинацею на ■ глубину 2-3 см. _*-

Влияние сроков посева на густоту стояния растений. Для изучения оптимальных сроков посева, проводили испытания при весеннем, летнем, осеннем и подзимнем посевах семян. В процессе изучения установили, что лучшим следует считать весенний ло- . сев (апрель), с густотой стояния растений 43 экз/пог.м.рядка. Летние и осенние посевы дают изреженные всходы (12 экз./ пог.м рядка) из-за недостаточного количества влаги в период посева семян.Более того часто наблюдалась гибель всходов в течение первых двух недель.Подзимний посев также не дал ожидаемых результатов: весной отмечались изреженные всходы в среднем 10 особей на I пог.м рядка.

И 1 о i a j и. питания и урожайность надземных, и подземных органов Исследовали влияние урожайности на ширину междурядий в 45, 60 и 70 см. Как показал эксперимент," значительных различий по количеству всходов по вариантам не отмечалось.

Наибольшая урожайность надземных и подземных органов была у растений, посеянных с шириной междурядий 45 см. На первом году вегетации урожайность надземной массы составляла 22.6. ц/ra, на втором -9Т.2 ц/га, на третьем - 112.2 ц/га; подземных органов на первом году - 17.7 ц/га, на втором - 23 ц/га, на третьем -32.2 ц/га.

Таким образом, эхинацею пурпурную целесообразно выращивать в условиях производства при ширине междуряди.1 45 см.

Первичные агрорекомендации и .экономическое прогнозирование стоимости сырья эхинацеи пурпурной. При экономическом прогнозировании технологии производства сырья эхинацеи мы исходили из биологических особенностей её выращивания, целесообразности эксплуатации эхинацеи на втором году жизни. Все расчеты затрат на I га приведены на основе норм выработки и тарифных_ставок на I января IS93 года для лесостепи Украины, в условиях которой планируется выращивать эту культуру. Установили, что себестоимость I центнера травы эхинацеи, при урожайности 100 ц/га, составляет 21840 руб., корней, при урожайности 22 ц/га - 88667 руб., семян,при урожайности 2.5 ц/га - 420693 руб. Таким образом, возможней чистый доход с га травы - 668300 руб., корней - 596904 руб., семян - 321834 руб.

В результате исследования нами разработаны первичные рекомендации по возделыванию эхинацеи пурпурной, а также проект технологической ¿сарты, представленные в диссертации а приложении 7 и 8.

На основании фармаког. остического изучения сырья совместно с лабораторией фитохимии ¡IIP УААН разработан проект ВК на сухой корень эхинацеи пурпурной для получения препарата. Сов-

местно с группой иммуномодуляторов отдела химии и технологии природных соединений НПО "ВИЛР" составлен проект BIG на' сухую траву для производства препарата "Эстифан". Документы находятся на утверждении в фармкомитетах Украины и России.

Разработанный нами экономический прогноз стоимости сырья, элементы технологии его производства послужат основой для дальнейшего изучения агротехники, интенсификации производства этой важной для народного хозяйства лекарственной, медоносной и декоративной культуры.

ОБЩИЕ ВНВОДЫ

1.Впервые изучены биологические особенности эхинацеи пурпурной в'условиях лесостепи Украины, разработаны рациональные приемы и способы возделывания, выявлены закономерности роста и развития, способы размножения.

2.В онтогенезе эхинацеи пурпурной выделены возрастные группы следующих периодов: латентный период (семянки, почки возобновления на корневищах), виргинильный (проростки, юве-нильные, имматурные особи), генеративный'(молодые генеративные, средневозрастные и стареющие группы особей).

3.Изучена ритмика развития растений в условиях лесостепи Украины. Установлено, что отрастание растений второго и последующих годов Еегетации отмечается 30.03±3, бутонизация I9.05i4, цветение 2ä.05i3, плодоношение 12.10-4.

4.Показано, что эхинацея пурпурная размножается семенным и вегетативным способами'. Оптимальным к экономически наиболее выгодным способом размножения ? условиях культуры является непосредственный посев семян з г-у.'.т весной (апрель).

5.3 результате экспериментальных исследований биологических особенностей семян эхинацеи пурпурной установлено, что прорастание семян лучше происходит при температуре 20°С на свету без предварительной обработки.

6.Определена всхожесть семян в зависимости от сроков их хранения. Семена сохраняют всхожесть в течение пяти лет хранения, высокую до трех лет (в среднем 74$).

7.Исследовали сырьевую и семенную продуктивность эхинацеи пурпурной. Максимальная продуктивность отмечена у растений 2-4 годов развития (сырьевая продуктивность надземных. органов составила 65.Ü0.8 г, подземных - 20.5±1.1 г, семенная

- Ю.5±0.8 г.

8. Определена урожайность' надземных- и подземных органов в зависимости от возраста растений. Наибольшая урожайность отмечена у растений 2-3 годов вегетации (надземной части второго года жизни составила 99.3±4.7 ц/га, третьего года -104.6^4.8 ц/га; подземных органов второго года - 22.7^2.1 ц/га, третьего года - 30.1-3.1 ц/га; урожайность семян в среднем составила 2.5 ц/га. .

9.Изучен качественный состав и количественное содержание основного биологически активного вещества эхинацеи пурпурной

- цикориевой кислоты. Обнаружено её максимальное накопление

в надземных органах в первую половину фазы массового цветения, в корнях - в фазу отрастания и плодоноаекия.

10.Разработана первичные рекомендации по возделывая::;: с-хи-вацеи пурпурной и проект технологической карты. Внедрение рекомендуемой технологии производства пэзеолкт в услск/ях Украины получать на втором году жизни урожайность в среднем тра-

бы 100 ц/га, корней - 22 ц/га, семян - 2.5 ц/га.

II.В результате проведенных исследований впервые установлена перспективность и эьономическая целесообразность производства сырья и семян эхинацеи пурпурной в условиях лесостепи Украины.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1.В условиях лесостепи' Украины при выращивании эхинацеи пурпурной целесообразно ориентироваться на посев с шириной междурядий 45 см, при глубине посева семян 2-3 см, норме посева 12 кг/га. Посев производить весной ..в апреле.

2.Основную обработку почвы рекомендуем проводить осенью по типу зяби, весной - закрытие влаги, культивацию, прикаты-вание катками, и посев.

3.В процессе ухода за посевами особое внимание обращать на посевы первого года вегетации.

4.Уборку эхинацеи на сырьё и семена рекомендуем проводить на втором году вегетации. Траву убирать в первую половину массового цветения (июль), выход воздушно-сухого сырья составит 21%. Корни и корневища необходимо убирать в фазу отрастания или. плодоношения (апрель, октябрь), выход корней - 60%. Семена следует убирать в фазу полной спелости в конце сентября - начале октября.

5.Внедрение рекомендуемой технологии производства сырья к семян позволит получать возможный чистый доход с I га травы 668300 руб., корней - 596904 руб., семян - 321840 рублей.

.Список работ, опубликованных по теме диссертации: 1.Порада A.A. Биологические особенности семян эхинацеи пурпурной //Тр.8 йонф.мол.ученых ВНИИ лекарств.раст., М., март 1987.- ВНШ лекарств.раст. М. ,1988.-С.156-153.-Деп.в ВИНИТИ 25.01.1938, № 627-388.

2.Порада A.A. Интродукция эхинацеи пурпурной на Украине //Состояние и перспективы научных исследований по интродукции лекарственных растений: Тез.докл.Всесоюз.науч.кону.

28 октября - I ноября 1990.-М.,1990.С.46.

3.Порада А.А.Рост и развитие эхинацеи пурпурной в условиях Украины //Тр.9 конф.мол.ученых ВНИИ лекарств.раст.,М., март 1990.-ВНИИ лекарств.раст.М.,1990.-С.123-1Э1.-Деп.в винити ii.03.90 » 1312-вдо.

4.Порада A.A..Рабинович A.M. Биология цветения эхинацеи •пурпурной в условиях Полтавской области //Бюл.ГБС АН СССР.

-1991.-Вып.160.-С.7-10.

5.Порада А.А.Влияние сроков хранения семян эхинацеи пурпурной на всхожесть //Репродуктивная биология интродуциро-ванных растений: Тез.докл.IX Всесоюз.совещания по семеноведению интродуцентов.-Умань,199Г.С.165.

6.Порада A.A.,Стихии В.А. К биологии эхинацеи пурпурной //Сб.науч.тр.ин-та /НПО "ВИЛР\М. ,1991.-152с.

7.Порада A.A..Глущенко Л.А.Початков1 етапи онтогенезу Echinacea purpurea (L.) ilceach //X з'1зд Укра1нського бо-тан1чного тораристзэ/Тез.докл. КиТвъ,1992,С.226-227.

В.Порада А.А.Перспек'тивы применения и культуры эхинацеи пурпурной на Украк..е //Третья республиканская конференция по медицинской ботаниг.е/Тез. докл.-Киев, 1992.-С. 142.