Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ВЫЯВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РАЙОНОВ ЗАГОТОВОК БАГУЛЬНИКА БОЛОТНОГО ПО УРОЖАЙНОСТИ И СОДЕРЖАНИЮ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ СССР

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "ВЫЯВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РАЙОНОВ ЗАГОТОВОК БАГУЛЬНИКА БОЛОТНОГО ПО УРОЖАЙНОСТИ И СОДЕРЖАНИЮ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ СССР"

министерство сельского хозяйства ссср

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО красного ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имевн К. А. ТИМИРЯЗЕВА

5£^ На правах рукописи

ПРОКОШЕВА Людмила Ивановка

ВЫЯВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РАЙОНОВ ЗАГОТОВОК БАГУЛЬНИКА БОЛОТНОГО ПО УРОЖАЙНОСТИ И СОДЕРЖАНИЮ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ СССР

(03.00.05— Ботаника)

Автореферат диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1980

Работа выполнена во Всесоюзном научно-нсслеДователЬ-ском институте лекарственных растений (ВИЛР).

Научный руководитель — кандидат биологических наук . И, Л. Крылова.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор П; В. "Литвак и кандидат биологических наук Л. С. Родман.

Ведущее учреждение — Институт леса Карельского филиала АН СССР.

Автореферат разослан « /У. » . 1980 г.

Защита диссертации состоится на заседании Специализированного совета Д 120.35.07 при Московской сельскохозяйственной академии им. К- А. Тимирязева. - £ 1>

Адрес: 127550, Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

Ученый секретарь Специализированного совета —

доцент- I ^ Н. Н. Кондратьев

1&Ф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЬГ

Объект исследования — багульник болотный Ledum palustre L. В официальной медицине применяются побеги багульника в виде настоя как хорошее противокашлевое средство при астме, коклюше и бронхите.

Актуальность проблемы. Ежегодная потребность в сырье багульника составляет немногим более 100 тонн. Несмотря на большие запасы багульника на территории европейской части СССР, планирование заготовок его ведется весьма нерационально; основные заготовки сырья багульника (около 80% планируемых заготовок) проводят в Белоруссии и лишь около 20% планируемых заготовок приходится на остальную территорию европейской части СССР. Такое неравномерное распределение заготовок сырья багульника может привести со временем к уничтожению его запасов, т. к. полное восстановление зарослей багульника после заготовок происходит очень медленно (Максимова, 1978; Крылова, 1980). Для сохранения природных ресурсов багульника болотного необходима разработка рациональной системы эксплуатации. Практические рекомендации, полученные на основании наших исследований, помогут обеспечить медицинскую и химико-фармацевтическую промышленность необходимым количеством высококачественного сырья-и сохранить природные ресурсы багульника болотного. Работа является частью проблемно-тематического плана Всесоюзного научно-исследовательского института лекарственных растений.

Цель работы. На основании эколого-ценотической приуроченности багульника болотного, урожайности его в разных местообитаниях и растительных сообществах, а также данных о динамике действующих веществ и о влиянии географического и отдельных экологических факторов на урожайность и содержание действующих веществ в листьях, рекомендовать районы, местообитания и сроки заготовок сырья багульника.

Материал и методика. Полевой материал для данной работы был собран во время выездов в составе Средне-русской экспедиции Всесоюзного научно-исследовательского института лекарственых растений в течение 1974—1978 гг. Район работ охватывал всю лесную полосу европейской части СССР,

lis...р. гдЯ""

U;t;, е-.^. i!'""а сзгьш.

sjjfi, ti.

включая области: Мурманскую, Архангельскую, Ленинградскую, Псковскую, Калининскую, Вологодскую, Пермскую, Кировскую, Горько пеку к». Ярославскую, Костромскую, Владимир, скую, Московскую, Калужскую, Брянскую, Смоленскую, Ивановскую, Рязанскую, а также Белорусскую ССР п Карельскую АССР.

В пределах ареала багульника в европейской части СССР определяли фнтоценотнческую приуроченность багульннка н экологическую амплитуду сообществ, в травнно-кустарничконом ярусе которых багульник был домннантом и субдоминантой. В этих сообществах проводили полные геоботаиическне описания по общепринятой методике. Для характеристики экологических условий в каждом местообитании определяли кислотность (рН) болотной поды с помощью универсального индикатора; и случае, если багульник рос на минеральном субстрате, рИ определяли потешшометрнчески в солевом растворе (Дркнушкппа, 1970), Степень освещенности местообитаний (суммарную радиацию в пределах физиологически активной (ФАР) определяли по методике, предложенной Цельникер с сотрудниками (Цельннкер и др,, 1967). Степень увлажнения субстрата рассчитывали по экологическим шкалам (Рамен-ский и др., 1956).

Для определения урожайности багульника в пределах каждого описанного сообщества равномерно закладывали по 15—30 учетных площадок размером и 1 м2. На каждой площадке измеряли высоту побегов багульника и определяли их проективное покрытие г.тазомерно н с помощью сеточки Ра-менского, после чего олнетвенную часть побегов срезали и взвешивали. В дальнейшем побеги высушивали на воздухе и определяли выход лекарственного сырья — фитомассу одно-лстних побегов. Среднюю величину годичного линейного прироста побегов багульннка определяли, измеряя величину приростов трех последних лет на тридцати, взятых без выбора генеративных побегах, в каждом местообитании. Для анато-мо-морфодогпческон характеристики листьев багульника обрывали по 1—2 листа 2-го года вегетации с гнеративных побегов и фиксировали нх в 70°-ном спирте. Приготовление препаратов и измерения анатомических показателей листовой пластинки проводили по общепринятым методикам (Наумов, Козлов, 1954; Прозина, 1960; Николаевский, 1964).

Во всех точках, где проводили геоботанические описания, брали образны олиственной части побегов для- химической--таксации багульннка. Количественное определение эфирного масла и дубильных веществ в листьях багульника проводили по методикам, описанным в Гос. фармакопее 10-го изд. (1968). Ледол в эфирном масле определяли гззохроматогра-фнческим методом (Кабанов, Евстратова, 1978). 2

Для изучений сезонной динамики эфирного масла, лёдбЛа. и дубильных веществ брали образцы побегов багульника в разные фазы вегетации в течение вегетационного периода 1974—1977 г. на двух болотах в Одинцовском районе Московской области. На одном из этих болот в 1977—1978 гг. изучали также суточную дннамику эфирного масла и дубильный вещсств во время цветения и созревания семян.

В пределах ареала багульника в европейской части СССР било сделано 174 геоботанических описания, в 157 точках определена урожайность багульника, в 138 — величина линейного прироста его побегов, из 160 — взяты листья для измерения их морфологических показателей, а из 50 — для ко-лнчественно-аиатомическнх исследований. Образцы побегов для химической таксации багульника взяты из 152 точек,

Все полученные данные обработаны статистически с применением критерия Стыодснта, одно- и двухфакторного дне-' нерсисшного, полного корреляционного анализов и расчетом уравнений регрессии (Плохннский, 1970).

Конкретные задачи. В пределах ареала багульника болотного в европейской части СССР:

1. Определить ценотпческуго приуроченность багульника и экологическую амплитуду сообществ, в которых он доминирует и субдо минирует.

2. Определить урожайность багульника в сообществах, где проективное покрытие его не менее 2%, т. е. представляющих практический интерес при проведении заготовок, и выявить влияние географического и отдельных экологических факторов на урожайность и линейный прирост побегов багульника.

3. Разработать экспросс-метод определения урожайности багульника.

4. Изучить суточную и сезонную динамику эфирного масла, ледола и дубильных веществ в листьях багульника болотного.

5. Провести химическую таксацию зарослей багульника на территории европейской части СССР и установить достоверность влияния географического и отдельных экологических факторов на содержание в его листьях эфирного масла, ледола и дубильных веществ.

0. Изучить влияние географического и отдельных экологических факторов на анатомо-морфологические показатели листьев багульника. Попытаться установить связь между ана-томо-морфологнческими показателями листьев багульника н их химическим составом.

7. На основании полученных материалов рекомендовать оптимальные районы, местообитания и сроки для заготовок высококачественного сырья багульннка болотного.

Научная новнзна. В пределах ареала багульника в евро* пейс кой части СССР получены данные по урожайности и линейному приросту побегов его в различных зонах „ и. растительных сообществах. С оста плены расчетные таблицы для определения урожайности по проективному покрытию побегов багульника, без срезания и взвешивания их.

Изучена суточная динамика эфирного масла и дубильных веществ в листьях багульника болотного. . .

Установлено влияние географического и отдельных экологических факторов на урожайность, линейный прирост побегов, анатомо-морфологическне показатели листьев багульника и содержание действующих веществ в них (эфнрного масла, ледола и дубильных веществ).

Выявлена связь между содержанием эфирного масла, ледола и дубильных веществ в листьях багульника и нх анато-мо-морфологнческнми показателями.

Все этн данные для европейской части СССР получены впервые. . ■

Практическая значимость работы; В результате проведенной работы установлено, что багульник с высоким содержанием действующих веществ (эфнрного масла и ледола) растет и зоне средне- южнотаежных и подтаежных лесов. В лесотундре, северотаежных и широколиственных лесах (особенно в Белоруссии) содержание этих веществ в листьях багульника существенно ниже. Для проведения заготовок рекомендованы области, в которых имеется большое количество высокоурожайных зарослей багульника, дающих сырье с большим содержанием действующих веществ. Составлена расчетная таблица определения урожайности багульника по его проективному покрытию. Все эти сведения переданы нами в Союзлек-распром для практического использования.

Апробация работы к публикация. Материалы диссертации доложены на Всесоюзном научно-техническом совещании «Рациональное использование и охрана ресурсов лекарственных растений» (Красногорск, 1978), на производственном совещании лаборатории природных растительных ресурсов ВИЛР (1979), на'заседании растениеводческой секции Ученого совета ВИЛР (1980).

По результатам работы опубликовано 3 статьи, освещающих основное содержание работы. Перечень работ автора по теме диссертации приводится в конце автореферата.

Объем работы. Диссертация изложена на 154 страницах

машинописного текста, содержит 16 таблиц,-10 рисунков— и--

состоит из введения, шести глав, списка использованной литературы (282 наименования, в том числе 20 иностранных)' н приложения (9 таблиц).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Эхолого-ценотическая характеристика багульника . болотного и влияние географического и отдельных экологических факторов на его урожайность и прирост побегов

В лесной полосе европейской части СССР экологическая амплитуда сообществ, в травяно-кустарннчковом ярусе которых багульник доминирует и субдомннирует, довольно широкая. Такие сообщества встречаются в основном на заболоченных очень кислых.н кислых {рН 2,8—6.5),- особо бедных; и бедных (2—5-й ступени богатства) обычно торфянистых почвах, увлажнение которых соответствует 69—90-й ступени экологических шкал. В Карелин, Ленинградской, Архангельской и Мурманской областях багульник растет также на сильно-увлажненных песчаных почвах. По степени освещенности экологическая амплитуда этих сообществ очень широка: от 3,1 ±0,9% суммарной радиации в пределах ФАР до полной.

В лесной полосе европейской части СССР багульник был встречен на облесенных олнготрофных и мезо-олнготрофных болотах, в сосняках багульннково-сфагновых, пушнцево-сфаг-новых, зеленомошно-сфагновых, а в средне- и северотаежных лесах также в ельниках зеленом ошннках и долгомошннках. В лесотундре багульник в значительных количествах растет в березовых редколесьях. При проективном покрытии багульника от 1,0±0,1 до 31,С±1,5% урожайность его изменяется от 12,3:1:1,9 до 120,0^:14,2 г/м2 свежесобранных побегов. Наиболее высокое проективное покрытие, а соответственно и урожайность багульника, отмечены в сосняках багульннково-сфагновых (табл. 1). Здесь же наблюдается самый большой линейный прирост его побегов (7,3 см). Самая низкая урожайность н наименьшая величина линейного прироста побегов багульника (2,5 см)—» березовых редколесьях лесотундры.

Анализируя влияние географического фактора на урожайность и линейный прирост побегов багульника, мы установили, что максимальную урожайность багульник имеет в зоне подтаежных лесов (116,2±6,2 г/м2), а наибольший линейный прирост побегов — в среднетаежных н широколиственных лесах (7,1±0,5 см). Географический фактор влияет довольно сильно (7]г = 0,35) и достоверно (Р= 17,6) на урожайность багульника. Также велика сила и достоверность (т)г = 0,33, Р=12,7) его влияния на величину прироста побегов. По всему ареалу багульника в европейской части СССР урожайность и линейный прирост его побегов больше в слабозатенениых местообитаниях (освещенность менее 60% суммарной радиации в пре-

Урожайность и проективное покрытие багульника болотного в различных растительных сообществах

Проективное покрытие, %, М±м Урожайность свежесрезанных побегов, г/м*

тш—тах среднее, М±и тш—шах среднее, М±м

Растительные сообщества

Воздушно-сухой вес

хг/га от М — 2м до М+2 м

Сосняк багулышково-сфагно* вы ГА

Сосняк пушнисво-сфзгповый . Сосняк кустариичково-сфагло-

выи .........

Сосняк зеле помощник , . . Сосняк дол го мошки к . . . Елышк зеленомошник и долго

мошник .......

'Облесенное олнготрофное боло

то....... . . ,

Облесенное ыезоолиготрофное

болото ........

Лесотундровые березовые ред колссья .......

1.7 ± 0,2—29,1 ± 1,0

1.5 ± 0,2-20,0 ± 0,9

1,0 ±0,1—18,2 ± 1,0

3.0 ±0,3—19,8 ±1,0 1^3 ± 0,3—31,0 ± 1,5

5,2 ± 0,5—15,8 ± 0,7

2,2 ± 0,2-20.5 ± 0,7

2.1 ± 0,3—10,3 ± 0,4

2.6 ± 0,3-19,2 ± 0,9

14,0 * 0.5 С,5 ± 0,1

8,8 ± 0,6 11,0 ±0,2

7,8 ± 0,1

49,0 ± 5,6—349,5 а: 20,0

21.2 ± 2,5—359,5 ± 18,7

27,5 ±'3,0—170,5 ± 16,8 20,0 ± 1,3-157,0 ± 7,4 27,5 ± 0,5-238,5 ± 10,2

45,8 ± 3,6— 87,7 ± 7,3

213 3: 4,5-420,6 ± 31,2

12.3 ± 1,9-192,8 ± 14,8 39,0 ± 5,0-159,2 ± 22,5

158,9 ± 2,3 97,9 ± 2.1

82,2 ± 1,5 95,4 ± 4,3

115,4 ± 2,4

540.0327,9277,2303,896,2160,3387,143,1137,5-

-572,3 -357,1

-298,2 -364,0 -834,8

-306,9

-420,7

-674,8

-557,2

Примечание. Средине значения проективного покрытия и урожайности рассчитывали в тех случаях, когда определение урожайности проводили не менее чем в двадцати местообитаниях.

делах ФАР). Урожайность багульника во всей лесной полосе европейской части СССР выше также на очень кислом субстрате, с рН менее 4. В южнотаежных, подтаежных и широколиственных лесах на урожайность багульника довольно слабо

—0,07), но достоверно (Р^7,96) влияет богатство субстрата: на более бедных местообитаниях урожайность багульника выше, чем на более богатых.

Определение урожайности побегов багульника по проективному покрытию с помощью пересчетных таблиц

Для определения запасов багульника необходимы'данные по его урожайности. Однако определение урожайности^ багульника— трудоемкий процесс, требующий значительной затраты времени. Поэтому нами разработан экспресс-метод оиен-ки урожайности багульника по его проективному покрытию. Для этого был проведен полный корреляционный анализ и установлено, что между проективным покрытием и урожайностью багульника существует тесная и прямолинейная связь. Для северо- и среднетаежных лесов коэффициент корреляции г = 0,92±0,14, корреляционное отношение т) = 0,95 ± 0,02, показатель криволинейности Р —0,08; для южнотаежных, подтаежных и широколиственных лесов г 0,94 ± 0,02, ^ = 0,95 ± ± 0,02, Й =0,59. Рассчитанное уравнение прямолинейной регрессии для северного района # = 9,5+7,блг, для южного — у=\\,4х—13,9, где х—проективное покрытие багульника, у — его урожайность.

Проверка составленных уравнений на материале, не использованном для расчета уравнений, показала, что рассчитанный с их помощью теоретический вес и эксперименталь-

Таблица 2

Определение биомассы свежесрезанных побегов багульника болотного по проективному покрытию (в г/м!)

Проективное покрытие &згулышкз. %

Районы ео 7 ь. 7 о сч 1 3 1 о СЧ 1 сч 1 сч •7 я 1 00 со 1 1

1 о 1 сч из а> СЧ ' <М о м 1-1 гэ «3 01

Север* с*> о т Г) ™ о т со 1 ^ о см о сч 1 г) 1Р еч 1 ю г-^ еч 1 <71 а 1 п 1

ШЛ) ( й 1 г— § о -г о 1 сч т -г А гп С1 о о сл ? еч 305

Юж- во еч о -г 7 7 1 о ю сч I о 9Р я | г- <го 1 л 7 о « 7 8 1 V") о -г 1

ный ^ ю 1 00 зо (М сч N о о 1.1 (М сч Ч? еч ем к гч м о о о

ныеданные близки между собой. На основании ■ уравнений регрессии была составлена расчетная таблица, позволяют а л определять урожайность багульника по его проективному покрытию (табл. 2), которая может быть использована- прн оценке запасов сырья багульника в европейской части СССР.

Изменение содержания эфирного масла, ледола-и дубильных веществ в листьях багульника болотного ' в разное время суток н в разные фазы вегетации

Для получения высококачественного сырья багульника болотного необходимо учитывать суточную н сезонную динамику действующих веществ п его листьях, что позволяет установить оптимальные сроки заготовки его сырья.

. Изучение суточной динамики показало, что содержание эфирного масла и дубильных веществ в листьях багульника в течение дня изменяется, причем ход этих изменений несколько различен в разные фазы вегетации. В фазу цветения максимальное содержание эфирного масла отмечено в 11 часов дня, а в фазу созревания семян, когда коробочки еще не побурели,—с 11 до 15 часов. Для дубильных веществ удалось установить, что общей закономерностью но все фазы вегетации является небольшое повышение их содержания к 11 часам, с последующим уменьшением к 15 часам и новым подъемом к 19 часам. Однако достоверного влияния времени суток на содержание эфирного масла и дубильных веществ в листьях багульника не установлено. Наблюдается явная тенденция увеличения содержания эфирного масла в листьях багульника при повышении температуры воздуха выше 15°С, а дубильных веществ, наоборот, прн ее понижении.

В. течение вегетационного периода наибольшее содержание-эфирного масла и ледола в листьях багульника отмечено во время созревания семян, через 40—50 дней после его отцветания; дубильных веществ больше всего в листьях в начале вегетации до набухания почек н в конце вегетации после обсеменения, лишь в конце вегетации может одновременно увеличиться содержание эфирного масла, ледола н дубильных веществ {рис. 1, 2). В листьях первого года вегетации эфирного масла и ледола больше, чем в прошлогодних, дубильных же веществ больше в прошлогодних листьях. Ход ссзонноГгди-намики в старых и молодых листьях протекает одинаково.

Таким образом, оптимальным сроком для проведения заготовок сырья багульника следует считать конец пюля-август, т, е. фазу созревания его плодов, ... ...

Погодные условия вегетационного периода влияют на содержание действующих веществ в листьях багульника болотного. Эфирного масла больше в листьях багульника в годы 8

с сухим н жарким летом, дубильных вешеств— в прохладное и сухое лето-

Влияние географического и отдельных экологических факторов на содержание действующих веществ в листьях багульника болотного

Химическая таксация зарослей багульника в 152 точках в пределах его ареала в европейской части СССР показала, что содержание действующих веществ в листьях багульника изменяется в довольно широких пределах: эфирного масла от 0,1 до 3.5%, ледола и листьях — от 0,3 до 0,8% (в единичных случаях до 0,93%), ледола и масле — от 4,5 до 35% {в отдельных случаях до 51%), дубильных веществ — от 3,4 до 10,1%.

Для анализа влияния географического н отдельных экологических факторов на содержание действующих веществ в листьях багульника болотного псе данные были приведены к фазе созревания семян, чтобы устранить влияние сезонной динамики. Анализ полученных данных показал, что географический фактор достоверно влияет на содержание эфирного масла в листьях багульника болотного (Р=12,3), сила влияния этого фактора 27%. Багульник, листья которого содержат наибольшее количество эфирного масла (1,9%), растет в зоне среднетаежных лесов. Несколько ниже содержание эфирного масла в листьях багульника из южнотаежных (1,6) и подтаежных лесов (1,5). В остальных зонах содержание эфирного масла в листьях низкое. На содержание ледола в листьях и в масле багульника, а также на содержание дубильных веществ географический фактор не оказывает достоверного влияния, хотя отмечено несколько более высокое содержание ледола в листьях багульника из среднетаежных лесов. Имеется тенденция увеличения содержания дубильных веществ у багульника из среднетаежных н широколиственных лесов.

Фактор освещенности на содержание эфирного масла в листьях багульника оказывает достоверное влияние лишь в совокупности с географическим фактором (табл. 3). В разных зонах действие освещенности проявляется по-разному: в лесотундре, северо- и среднетаежных лесах эфирного масла больше у багульника, растущего в более затененных местообитаниях, при освещенности менее 30% суммарной радиации в пределах ФАР; в южнотаежных и подтаежных лесах — в хорошо освещенных местообитаниях (более 60% суммарной радиации), а. в широколиственных—при освещенности 30—60% в пределах ФАР. Освещенность достоверно, но слабо влияет на содержание дубильных вешеств (табл. 4). Дубильных веществ во всех зонах больше в листьях багульника, растущего в слабозатененных местообитаниях, при освещенности

Влияние факторов местообитания на содержание эфирного масла в листьях багульника болотного'

Фактор В Освещенность- местообитания . . , рН субстрата

Фактор А Градация фактора В Средние по группе, % Сила и достоверность влияния факторов , Градация фактора В Средние по группе, % Сила и до* стовериость влияния факторов

<30% 1.54 . цад=0,09 Рд-7.5 <4 '1,6 Va-0.11 Рд=8,3

30—60% >60% 1,28 0 95 >4 0,8

2 <30% 1,48 Л® в=0,02 1!ав=0Д0 РдН-4.0 <4 1,6 Т11В=0,07 Р„-Ю.З

30—60% 1.6Э' >4 1.7

>60% 1,88 т11ав=0.07 Рлв=5,2

3 <30% 1.31 <4 1,3

30—60% >60% 1,47 0,96 >4 0.9 . ■ «

>- Увлажнен не субстрата Богатство субстрата ■

2 <80 1,40 11»л=0,05 ■■ Рд-6,2 <2.5 Кб 1)^=0,08 Ра—0,3

ВО—85 >85 1.63 1 70 2,2—3.0 1Д)

3 <80 ' 1,60 ' П*в=0.004 Р„ -03 <2,5' • 1.1 =0,001 Рв-0,7 РАВГ^5_

80—«5 1,40 Рдв=3,8 2.5—3,0 1,5

>85 м >3,0 0,У

Примечание. I—лесотундра, северотаежнис леса и средне-таежные леса; .

2— южно таежные и подтаежные леса; 3 — широко л нственные леса. , '

30—60% суммарной радиации в пределах ФЛР. На содержание ледола в листьях и в масле * освещенность также оказывает достоверное влияние: в пределах всего ареала багульника в европейской части СССР ледола больше накапливает:., ся в эфирном масле и в листьях.багульника нз очень затененных местообитаний, с освещенностью менее 10% суммарной радиации.

Влияние факторов местообитания на содержание дубильных веществ в листьях багульника болотного

Фактор В Освещенность местообитания рН субстрата

Фактор А Градация фактора В Средние по группе, % Сила ¡1 достоверность влияния факторов А и В Градация фактора В Средине по группе, % Сила и достоверность влияния факторов Л и В

• <30% 7,0 ц2д — 0,02 г)2в«<),05 р„ —3,6 <4 7.4 П\-0,04 РА = 2.5

30-60% 7,1 >4 6.1

>60% 6.0 Цг й-0,001 Рв"0-1 П'АО-О.ОЗ РАВ^У-

2 <30% 6,7 <4 6.5

30-00% 7.0 >4 7,2

>ьо% 7.0

3 <30% 6.4 <4 6.7

30—60% 7,9 >4 7,3

>00% 7,3

Увлажнение субстрата Богатство субстрата

2 <80 6.1 = 0,001 <2,5 7.5 пЧ-0,06 РА-10,4 п1 в-0.29

80—85 6,4 Р. =0 1 2,5—3,0 6,4

>85 7.4 ц'в =0,08 Рп - 4 5 >3.0 6,1

3 <80 5,6 <2,5 7.7

80—85 м П!АВ = «.°2 рАВ = Ь?_ 2,5—3,0 6,4

>85 7.7 >3.0 7.1 ^ав^О.ОЗ Ид „-2.8

Примечание, 1 — Лесотундра, северотаежные и среднетаежные леса;

2— южмотзежиые и подтаежные леса; 3 — широколиственные леса.

Кислотность субстрата достоверно влияет на содержание эфирного масла и ледола в нем: эфирного масла почти во всех-зонах-больше у багульника с очень кислого субстрата, но это масло низколедольное. На содержание дубильных веществ кислотность субстрата не влияет.

Увлажнение и особенно богатство субстрата достоверно влияет на содержание дубильных веществ: во всей лесной по-

лосе европейской части СССР наибольшее содержание дубильных веществ отмечено на сильноувлажненном и очень бедном субстрате, т. е. на олнготрофных болотах. На содержание эфирного масла степень увлажнения субстрата влияет по-разному в разных зонах.

Влияние географического и- отдельных экологических факторов на анатомо-морфологические показатели листьев багульника болотного и связь некоторых из них с содержанием действующих веществ в листьях

В пределах лесной полосы европейской части СССР' анатомо-морфологические показатели листьев багульника нз разных местообитаний варьируют в довольно широких пределах: длина пластинки листа—от 1,4±0,03 до 7,8±0,1 см, ширина— от 0,14 ± 0,01 до 0,68 ± 0,02 см, степень завернутости пластинки листа—от 20 до 72%, ее толщина — от 105,0±5,2 до 260,0± ±5,7 мкм, число железистых волосков на верхнем и нижнем эпидермисе — от 10,0±0,8- до 140,0±8,0, число железок — от 12,0±0,3 до 90,0± 1,3, их диаметр —от 80,0±1,6 до 106,0± 1,5 мкм, длина жилок — от 570,0 ± 15,3 мм/см2 до 1030,0 ±90,8 мм/см2, число рядов столбчатой ткани—от 1 до 5, палисадный индекс — от 0,7 до 1,8, толщина кггнкулы — от 3,4 ± 0,1 мкм до 10,0±0,14 мкм.

Методом однофакторного дисперсионного анализа уста- -новлено, что географический фактор в высшей степени достоверно (Р7 = 10,1). и довольно сильно (цг = 0,54) влияет на толщину кутикулы {Р=7,8, *1г=0,47), палисадный показатель (Р=6,6, т|г = 0,43) и число железистых-волосков на единице поверхности листа (Р=13,9; т)2=0,54), На число железок на единице поверхности листа географический фактор также оказывает достоверное влияние (Р=2,3), но сила этого влияния очень мала (ц2=>0,09). На длину, ширину, степень завернутости листа и длину жилокна 1 см3 поверхности листа достоверного влияния географического фактора не установлено. Самые мелкие, толстые листья, с толстой кутикулой и самым высоким палисадным индексом (1,5), т. е. с наиболее ярко выраженными признаками ксероморфной структуры, встречаются у багульника, растущего в лесотундре н в лесных зонах на олнготрофных болотах. Листья с наиболее выраженными мезоморфными признаками свойственны багульнику, растущему в сосняках сфагновых среднегоежной зоны.

Освещенность местообитаний является наиболее универсальным фактором, влияющим на структуру листьев багульника болотного — она воздействует на все анатомо-морфологические показатели листьев багульника, однако в разных зонах влияние этого фактора может сказываться по-разному.

От кислотности, степени увлажнения и богатства субстрата зависят размеры листовых пластинок, толщина кутикулы, число железок и волосков на единице поверхности листа. На степень завернутости пластинки листа и палисадный показатель данные факторы не влияют.

Выявление зависимости содержания эфирного масла, ледола и дубильных веществ в листьях багульника от некоторых анатомо-морфологических показателен листовой пластинки имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение. Нам удалось установить, что у багульника с пластинкой листьев длиннее 3 см, шире 3 мм, толще 160 мкм, с палисадным показателем ниже 1,3, эфирного масла н дедо-ла в листьях содержится в среднем больше, чем у багульника с более короткими и толстыми пластинками, однако тесной связи между этими показателями нет. Слабая, но достоверная обратная связь (г = —0,26) существует между числом железок н железистых волосков, с одной стороны, и содержанием эфирного масла в листьях — с другой, а также между числом железок н содержанием ледола в масле (г "—0,3). Таким образом, содержание эфирного масла и ледола в листьях багульника зависит не от количества железок, а от их физиологической активности. Дубильных веществ содержится больше в листьях багульника с пластинкой короче 3 см и толщиной столбчатой ткани более 70 мкм.

Рекомендации по рациональной эксплуатации сырьевой базы багульника болотного

Проведенная нами работа позволяет дать ряд рекомендаций по рациональной эксплуатации запасов багульника болотного. Заготовку сырья багульника с высоким содержанием действующих веществ следует проводить преимущественно а зонах средне-, южнотаежных и подтаежных лесов в различных типах сосняков сфагновых и на облесенных олиготроф-ных болотах. Самая высокая урожайность багульника в зоне южнотаежных н подтаежных лесов, а самое высокое содержание эфнрного масла в сырье — в среднетаежных и южнотаежных лесах. У багульника, растущего в среднетаежных лесах, также больше всего в листьях ледола н дубильных веществ.

Сырье с высоким содержанием эфирного масла и дубильных веществ следует заготавливать в хорошо освещенных ме; стообитаниях, а с высоким содержанием ледола—и сильноза-тененных местообитаниях.

Заготовку сырья' багульника с высоким содержанием эфирного масла и ледола следует проводить во время созревания семян, через 40—50 дней после отцветания багульника, в су-

хунж солнечную йогбду, лучше в середине Дня; с высоким содержанием дубильных:веществ — до,набухания почек или после ;обсемсненпя в сухую, но прохладную погоду.

Для заготовки можно рекомендовать заросли, где багульник имеет листья с крупной пластинкой,(более-3 см длнны и более 3 мм ширины) , т. к. обычно такой багульник содержит больше эфирного масла и ледола. Багульник с короткими листьями обычно содержит больше дубильных веществ.

При оценке запасов сырья багульника на территории европейской части СССР можно пользоваться разработанными нами расчетными таблицами, что значительно упрощает и ускоряет работу. ^ • .

На основании полученных данных о приуроченности багульника к разным растительным сообществам, урожайности его в различных растительных зонах, данных по химической-таксации его зарослей, а также характера распределения площадей олнготрофного заболачивания, всю обследованную нами территорию мы разбили на три ресурсных района: северный, средний и южный.. В, северный ресурсный район вошли области: Архангельская, Мурманская и Карельская АССР; в средний—Ленинградская, Вологодская, Пермская, Кировская, Горьковская, Костромская, Калининская, Новгородская, Псковская и Ивановская области; в южный — Московская, Владимирская, Рязанская, Калужская, Смоленская области и Белорусская ССР. Характеристика ресурсных районов приведена в таблице 5. ,

Северный ресурсный район в настоящее время малопер-спектпвен для проведения-заготовок багульника болотного, вследствие низкого содержания эфирного масла и ледола в листьях, а также недостаточной освоенности этого района и трудной доступности зарослей багульника. В южном ресурсном районе, особенно в Белоруссии, входящей в этот район, очень низкое содержание в листьях багульника эфирного мас-

Т а б л и и а 5

Характеристика ресурсных районов багульника болотного

Площадь земель олнготрофного заболачивания, га Средине

Ресурсные районы урожайность, кг/га содержа -* кие эфирного масла, % содержание ледола в листьях, % содержание дубильных вешс-ств, %

Северны ^ Средний Южный " : Белоруссия 1.065.891 2.265.682 _ "6.324.007 " 6.225,829 380 _.„385— ' 325 395 1 2 — ис 1,3 ' 0,7 0.33 0.42 -0,39 0,08 6,9 — - 6,7—" ' 7,1 • 7,0-

ла ,и леДола, поэтому этот район нельзя рекомендовать в качестве сырьевой базы для производства препарата из листьев багульника. В Белоруссии можно заготавливать сырье багульника для нужд аптечной сети, но при этом необходимо чередовать заготовки по областям.

Наиболее перспективным для заготовок сырья багульника с высоким содержанием эфирного масла и ледола в листьях следует считать средний ресурсный район, где самая высокая урожайность багульника и самое высокое содержание эфирного масла и ледола в листьях. Большая площадь земель оли-готрофпого заболачивания в административных областях, входящих в этот район, позволяет чередовать но годам проведение заготовок в разных областях: ежегодную потребность в сырье багульника можно покрывать за счет одной области, так что повторные заготовки в каждой области будут проводиться не чаше чем 1 раз в 8—10 лет, т. е. будет дано достаточное время для восстановления зарослей багульника. Правильное планирование и проведение заготовок сырья багульника в среднем ресурсном районе дадут возможность, с одной стороны, обеспечить аптечную сеть и медицинскую промышленность высококачественным сырьем багульника, с другой — сохранить его природные запасы для многолетней эксплуатации.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

1. Прокошева Л. И. Суточная динамика изменения содержания эфирного масла и дубильных веществ в листьях багульника бол отлого. Хим.-фар«, жур., 1978, Ki 10, с. 78—80,

2. Евстратова Р. И., Кабанов В. С., Крылова И. Л„ Прокошева Л. И. — Содержание эфирного масла и ледола в листьях багульника болотного (Ledum palustre L.) в разные фазы вегетации. — Хнм.-фарм. жур., 1978, Na 11, с. 71—78.

3. Крылова И. Л., Прокошева Л. И. Влияние экологических факторов на содержание эфирного масла и дубильных веществ в листьях Ledum palustre L. Растит, pec., 1979, т. XV, в. 4, с. 575—583,

Л 52123 26/1Х—80 г. Объем 1 п, л. Заказ 1969. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академтг-нм.-К. А. Тимирязева__

127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44