Характеристика ментольных форм мяты и их возделывание на Вознесенской опытной станции ВНИИМК
Автор: Шуваева Т.П., Солоницкая В.Б., Бородкина А.П., Зеленцов С.В.
Статья в выпуске: 2 (141), 2009 года.
Бесплатный доступ
Дана краткая история введения в культуру ментольных мят. Приведена современная ботаническая классификация некоторых ментольных межвидовых гибридов мяты. В климатических условиях предгорий Западного Кавказа на Вознесенской опытной станции ВНИИМК в течение 6 лет оценивали 6 сортов мяты различного видового состава и происхождения, включая: М. × piperita; (М. × muelleriana) × М. aquatica; М. × gracilis и М. × verticillata. Показано, что в целом климатические условия региона пригодны для возделывания различных видов мят. Увеличение сумм осадков в течение вегетационного периода благоприятно сказывается на увеличении урожая зелёной массы. Максимальный урожай обеспечивают сорта Весна и Радуга - по 7,6 т/га в 1-й год, и 13,0 и 12,1 т/га соответственно во 2-й год вегетации. Увеличение температуры на фоне сокращения сумм осадков приводит к увеличению в 1,5-2,0 раза содержания эфирного масла в воздушно-сухом сырье мяты. Сорт Симферопольская 200 в благоприятных условиях выращивания способен накапливать до 5 % эфирного масла и до 86 % в нём общего ментола. В то же время этот же сорт отличается самой высокой окисляемостью эфирного масла.
Мята перечная, mentha х piperita, мята полевая, mentha х muelleriana, mentha х gracilis, mentha х verticillata, эфирное масло, ментол
Короткий адрес: https://sciup.org/142150898
IDR: 142150898
Текст научной статьи Характеристика ментольных форм мяты и их возделывание на Вознесенской опытной станции ВНИИМК
Введение. История промышленного возделывания мяты на Северном Кавказе насчитывает более восьмидесяти лет. В 1927 г. в Краснодарском крае были организованы первые специализированные хозяйства с эфиромасличными заводами. Спустя пять лет, в 1932 г. на Вознесенской опытной станции Лабинского района Краснодарского края начали проводить научные исследования по этой культуре [16].
Высокая значимость ментольной мяты для медицинской и парфюмерной промышленности определяется наличием в надземной вегетативной части растений до 2-3, а в соцветиях – до 6 % эфирного масла, основной составной частью которого является монотерпеновый спирт ментол (45-92 %). Ментол обладает слабыми местноанестезирующими свойствами, стимулирует холодовые рецепторы кожи и слизистых тканей, является слабым антисептико м. В связи с этим он широко используется в медицине и пищевой промышленности [1, 3, 13, 15]. Значимость производства ментола для мировой фармацевтической промышленности оказалась настолько велика, что в 2001 г. японскому химику Ноёри Рёдзи (Noyori Ryoji) была присуждена Нобелевская премия по химии с формулировкой «За создание хиральных катализаторов окислительно-восстановительных реакций» при производстве синтетического ментола [26]. Кроме того в состав эфирных масел разных видов мят в различных пропорциях входят ментон, карвон, лимонен, линалоол, цинеол, гераниол, тимол, карквакрол и другие компоненты, также имеющие спрос на фармацевтическом и парфюмерном рынке [3, 14, 36].
Первые исторические упоминания об использовании мяты встречаются на клинописных дощечках ассирийцев, фрагменты растений мяты обнаружены в гробницах египетских фараонов. Современное научное название этого растения – Mentha , восходит к древнегреческой мифологии. Согласно легенде, супруга владыки подземного царства Аида Персефона в приступе ревности превратила нимфу-наяду Минте (Менту) из холодной подземной реки Коцит в растение мяты с душистым запахом и холодным вкусом [12, 33].
Выращивание мяты специально для получения ментольного эфирного масла началось сравнительно недавно и насчитывает всего чуть более трёх столетий. До этого в континентальной Европе и на Британских островах широко возделывалась мята колосистая или садовая Mentha spicata L. (син.
M. viridis L.), завезённая в качестве пряности из Средиземноморья ещё римлянами. Но в отличие от мяты перечной эфирное масло мяты колосистой преимущественно содержало терпеноиды карвон, пилегон и терпеновый спирт линалоол, обеспечивающие этому виду ландышево-тминный запах с мятным оттенком (последний благодаря терпеноиду ментону). Содержание ментола в эфирном масле мяты колосистой в среднем составляло всего 3-4 %, в редких случаях у отдельных популяций увеличиваясь до 9-13 % [3, 11, 25, 36].
Первым используемым человеком ментольным видом мяты принято считать мяту перечную. Упоминание об обнаружении этого вида впервые встречается в монографии Джона Рэя (John Ray) « Synopsis methodica stirpium Britannicorum», изданной в 1696 г. [25]. Анестезирующие и антисептические свойства ментола в новом виде мяты были быстро и по достоинству оценены английскими врачами, и уже в 1721 г. мята перечная, как лекарственное растение, была включена в сборник «Лондонская Фармакопея» ( London Pharmacopceia ) под названием Mentha piperitis sapore . [12, 25]. В 1750 г. в Англии появились первые промышленные посевы мяты перечной, площадь которых достигала 3-5 акров (1-2 гектара) [25]. А в 1753 г. Карлом Линнеем в сочинении Species Plantarum (Виды растений) было выполнено первое научное описание 11 видов мят рода Mentha L., включая и потенциальные источники ментола, такие как: M. piperita L., M. longifolia L. , M. canadensis L. , M. arvensis L. [24].
К середине XX в. было установлено, что вид мяты перечной представляет собой естественный межвидовой гибрид между мятой водной Mentha aquatica L. и мятой колосистой M. spicata . Позже было обнаружено, что M. spicata, в свою очередь, является естественным гибридом между мятой длиннолистной (лесной) M. longifolia и мятой душистой M. suaveolens Ehrh. (син. M. rotundifolia L.) [17, 23]. В настоящее время полное общепринятое ботаническое название мяты перечной – Mentha × piperita L. (pro sp.) [ aquatica × spicata ]. Однако в научной литературе допускаются и сокращённые написания вида – Mentha × piperita L. или M. piperita L. [10, 12, 30, 37].
Количество хромосом у разных видов, географических популяций и сортов мяты неодинаково. Так, например, плоидность мяты перечной ( M. × piperita ) по разным оценкам может составлять 2n = 36, 48, 64, 65, 66, 69,72, 84, 108, 122, 128 и 144; мяты водной ( M. aquatica ) – 2n = 96; мяты колосистой ( M. spicata ) – 2n = 36, 48 и 64; мяты длиннолистной ( M. longifolia ) – 2n = 18, 24, 27, 36 и 48; мяты душистой ( M. suaveolens = M. rotundifolia ) 2n = 18, 24, 36 и 54; мяты полевой ( M. arvensis ) 2n = 18, 64, 72, 90, 92 и 96; мяты канадской ( M. canadensis ) 2n = 54 [2, 7, 8, 17, 23].
Известно, что нестабильность хромосомного набора в пределах некоторых видов цветковых растений может определяться мутациями, полиплоидизацией, полиплоидными рекомбинациями, межвидовой гибридизацией, вызывающими нарушения мейоза в виде аномальных конъюгаций между гомеологичными хромосомами составляющих гибридный вид элементарных видов или элиминаций отдельных хромосом [4, 14, 32]. В таком случае причиной различного числа хромосом, как например, в пределах вида мяты перечной, могут быть как различная плоидность исходных родительских видов – M. aquatica (2n=96) и M. spicata (2n = 36, 48, 64), так и неполная гомологичность их хромосом [2, 19].
Поскольку из-за сложного межвидового гибридного происхождения мята перечная оказалась автостерильной, этот вид размножается преимущественно вегетативным путём – делением корневищ и укоренением побегов. На вегетативном способе размножения мяты перечной была основана и клоновая селекция культуры, заключающаяся в многократных отборах из наиболее мощно развитых растений, а также в поиске спортовых мутаций с улучшенными хозяйственно ценными признаками [1, 15, 27]. Не смотря на то, что многолетний мировой опыт свидетельствует о достаточно низкой частоте образования спортовых мутаций и довольно слабым общим характером изменчивости при клоновой селекции [6], клоновый отбор, тем не менее, остаётся одним из основных способов селекции мяты перечной [1, 15].
Трудности селекции мяты перечной закономерно привели к поиску других видов мят с повышенным содержанием ментола. Наиболее приемлемой альтернативой оказался вид мяты полевой M. arvensis с содержанием в эфирном масле дикорастущих популяций до 40-50 % ментола. Этот вид оказался космополитичным и способным расти в Средней и Атлантической Европе, Средиземноморье, в Сибири, вплоть до Камчатки, на Кавказе и в Средней Азии, в Скандинавии, на Тибете и Гималаях. Растёт мята полевая преимущественно в лесной зоне. Любит сырые места, болотистые леса, луга, поля, берега рек, озер, канав; заходит в лесотундру и тундру, в горах поднима- ется до среднего горного пояса. В то же время этот вид прекрасно адаптирован к условиям тропиков и субтропиков Японии, Китая, Индии, Австралии и Центральной Америки. Японская разновидность мяты полевой под именем японской мяты (M. arvensis L. var. piperascens Malinv. ex Holmes) была впервые введена в массовую культуру в 70-е годы XIX в. в Японии. Позже, уже в XX в. для получения ментола в культуре стали выращивать канадскую разновидность мяты полевой (M. arvensis L. var. canadensis (L.) Briq.), ранее выделяемую в самостоятельный вид M. canadensis L. В эфирном масле современных высокоментольных сортов мяты полевой уровень ментола уже достигает 78-89 % [12, 17, 20, 33, 38].
Единственным существенным недостатком мяты полевой оказалась невысокая урожайность, удорожающая её выращивание и дальнейшее получение ментола. В связи с этим значительные усилия селекционеров во всём мире в XX в. были посвящены созданию межвидовых гибридов мят, имеющих высокое содержание ментола, но отличающихся фертильностью и лёгкостью размножения, более высокой урожайностью зелёной массы и интенсивным отрастанием, позволяющим проводить более одного укоса в течение сезона. Позже к набору желаемых признаков межвидовых гибридов добавилась устойчивость к ржавчинам мяты Puccinia angustata Pk. var. typica Arth. и Puccinia menthae Pers.
В настоящее время известно, как минимум, 11 межвидовых гибридов, созданных с целью улучшения хозяйственно ценных признаков элементарных видов мяты [34]. Так, например, в результате гибридизации мяты полевой ( M. arvensis ) с мятой колосистой ( M. spicata ) был получен фертильный и стабильный межвидовой гибрид под названием мята тонкая ( Mentha × gracilis Sole (pro sp.) [ arvensis × spicata ], или сокращённо – M. × gracilis ) с содержанием ментола 40-70 % [28, 39]. Межвидовая гибридизация мяты полевой с мятой душистой, или круглолистной, M. suaveolens ( = M. rotundifolia ) позволила получить межвидовой ментольный гибрид Mentha × muelleriana F.W. Schultz [ arvensis ssp. arvensis × suaveolens ] или упрощённо – M. × muelleriana . [29]. Ещё одним успешно культивируемым высокоментольным межвидовым гибридом является мята мутовчатая, полученная при скрещивании мяты водной M. aquatica с мятой полевой M. arvensis – Mentha × verticillata L., nom. inq. [ aquatica × arvensis ] [ 31 ].
Большинство мят, включая элементарные виды и межвидовые гибриды, относится к длиннодневным растениям умеренных широт, удлиняющих свою вегетацию на фоне укороченных фотопериодов [9, 13, 15, 18]. При этом они предъявляют повышенные требования к свету. Затенение в лесных и луговых ценозах, а также в загущённых искусственных посадках приводит к вытягиванию растений и сбрасыванию листьев. Чем интенсивнее освещены растения, тем выше урожай, содержание и качество эфирного масла [9, 15, 18, 21, 22].
Практически все элементарные виды и межвидовые гибриды мят чувствительны к условиям почвенного увлажнения, особенно в период от ветвления до полной бутонизации. Недостаток влаги в этот период приводит к значительному снижению урожая, негативно влияет на рост растений и образование соцветий, а также на биосинтез эфирных масел [9, 15, 21].
В целом биосинтез ментола и ментона и их баланс в листьях ментольных видов мят во многом определяются высокой чувствительностью к условиям произрастания в различных почвенноклиматических зонах. Максимальное их количество синтезируется в длиннодневных условиях умеренных широт и снижается в низких широтах. В частности, на первом этапе интродукции мяты перечной из умеренного климата Британских островов в страны Средиземноморского и Черноморского бассейнов возникали проблемы со снижением урожайности зелёной массы. Повышенные температуры воздуха, дефицит осадков в период вегетации, низкая влажность воздуха и укороченный фотопериод приводили к снижению синтеза ментола и его ускоренному окислению до ментона, заметно уменьшая сборы и ухудшая качество эфирного масла [18, 37].
Поэтому традиционно для возделывания ментольных мят подбирали предгорные и горные регионы с мягким, влажным климатом. Эти же критерии в начале XX в. были использованы при выборе зон для промышленного возделывания мяты в Краснодарском крае, а также частично учитывались при организации Вознесенской опытной станции (ОС) ВНИИМК.
Поэтому практически вся последующая селекция мяты на Вознесенской ОС фактически велась параллельно по двум сопряжённым направлениям: с одной стороны, на повышение урожайности, массовой доли эфирного масла и ментола; с другой стороны, на повышение адаптивности селектируемых видов мят к специфическим климатическим условиям предгорий Северного Кавка- за. В связи с развивающимся в последние десятилетия потеплением климата в регионе и связанным с этим изменением режима выпадения осадков и учащением летних засух [5] актуальность и сложность адаптивной селекции ментольных мят на урожайность зелёной массы и содержание ментола на Вознесенской ОС возрастает ещё в большей степени.
Материал и методы. Исследования проводили в период 2003-2008 гг. на опытном участке Вознесенской ОС ВНИИМК на широте 44° 29’ при максимальной длине дня 15 ч 32 мин. В экспериментах использовали 6 сортов мяты, в том числе:
-
- сорт мяты перечной ( M. X piperita ) Прилукская 6, полученный в 40-е годы ХХ в. А. Н. Лутковым из семян фертильной полиплоидной формы мяты;
-
- сорт Память Резниковой неустановленного происхождения;
-
- двухукосный сорт мяты тонкой ( M. × gracilis ) Весна;
-
- устойчивые к ржавчине ( Puccinia menthae ) сорта Радуга и Мечта, выделенные методом индивидуального отбора из сложной межвидовой гибридной популяции ( M. × muelleriana ) X M. aquatica ;
-
- сорт мяты мутовчатой ( M. × verticillata ) Симферопольская 200.
Обработку поля и уход за растениями проводили согласно агротехническим мероприятиям, рекомендованным для данной зоны. Удобрения вносили только под предшествующую культуру. Мяту выращивали рассадным способом. Высадку рассады осуществляли в борозды глубиной 4-6 см с междурядьями 70 см весной (конец апреля - начало мая), когда рассада отрастает на 10-12 см. Густота стояния растений 120 тыс. раст./га. Уборку и учёт урожая проводили в период цветения 50 % побегов мяты. Делянки убирали вручную. В лаборатории биохимии в воздушно-сухих листьях и стеблях определяли содержание эфирного масла и его качество.
Содержание ментола в мятном масле оценивали по ГОСТ 14618.8-78 путём его ацетилирования уксусным ангидридом до ментилового эфира уксусной кислоты (ментилацетата). Оценку качества эфирного масла выполняли на основе ГОСТ 3-172-63 и ОСТ 18-167-74.
Результаты и обсуждение. Годы исследований (2003-2008 гг.) значительно отличались друг от друга по влаго- и теплообеспеченности, как за весь период вегетации мяты, так и в основные, в том числе и критические, фазы её развития. 2003 и 2007 гг. были острозасушливыми: за весь период вегетации мяты выпало 192,0 и 210,5 мм осадков соответственно, что составляет 51,8 и 56,7 % от средних многолетних значений (табл. 1).
Таблица 1 – Характеристика метеоусловий в период вегетации мяты
Метеопост Вознесенской ОС, 2003-2008 гг .
Месяц |
Год |
Средне-многолетнее |
|||||
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
||
Количество осадков, мм |
|||||||
Май |
19,0 |
62,0 |
156,6 |
108,0 |
52,0 |
95,5 |
91,0 |
Июнь |
13,5 |
259,5 |
87,0 |
146,0 |
17,0 |
96,5 |
125,2 |
Июль |
80,5 |
47,5 |
45,5 |
135,0 |
52,0 |
61,5 |
72,4 |
Август |
79,0 |
224,0 |
39,5 |
62,0 |
89,5 |
35,0 |
81,7 |
Сумма за 4 месяца |
192 |
533 |
328,6 |
451 |
210,5 |
288,5 |
370,3 |
Среднесуточная температура воздуха, °С |
|||||||
Май |
18,7 |
14,9 |
15,5 |
15,0 |
18,3 |
14,5 |
15,4 |
Июнь |
18,6 |
17,2 |
16,1 |
21,2 |
20,9 |
18,3 |
19,0 |
Июль |
22,3 |
20,6 |
22,0 |
20,4 |
23,6 |
21,9 |
22,4 |
Август |
16,2 |
21,6 |
22,9 |
25,3 |
24,3 |
23,2 |
22,2 |
Среднее за 4 месяца |
19,0 |
18,6 |
19,1 |
20,5 |
21,8 |
19,5 |
19,8 |
В средних по увлажнению 2005 и 2008 гг. за вегетационный период осадков выпало 329,6 и 289,1 мм, или 88,7 и 77,8 % от средней многолетней нормы соответственно. В увлажнённых 2004 и
2006 гг. выпало 593,0 и 451,0 мм, что составляет соответственно 160,1 и 121,8 % от средних многолетних значений (370,4 мм). В течение вегетационного периода мяты осадки выпадали неравномерно.
В 2003 и 2007 гг. основное их количество выпало в период цветения мяты (июль-август) – 83,1 и 67,2 % от средней многолетней нормы соответственно. В 2005, 2006 и 2008 гг. большая часть выпавших осадков совпала с критическим для мяты периодом массового цветения и бутонизации. В 2004 г. в течение вегетации мяты осадки составили 593 мм и распределялись по месяцам следующим образом: май – 62 мм (11 дней с осадками), июнь – 295,5 мм (18 дней), июль – 47,5 мм (8 дней) и в августе – 224,0 мм (12 дней с осадками). Таким образом, в 2004 г. из 123 дней вегетационного периода 49 дней были с осадками, что обусловило оптимальные условия для роста, развития и формирования высокой продуктивности. В 2006 г. осадки в течение вегетации распределялись равномерно по месяцам: меньше всего их выпало в августе – 62,0 мм, больше всего в июне – 146,0 и июле – 135,0 мм.
Среднесуточная температура воздуха за вегетационный период по годам колебалась от 18,6 в 2004 г. до 21,8 °С в 2007 г., то есть находилась в пределах средней многолетней – 19,5 °С. Минимальная температура воздуха зимой 2006-2007 и 2007-2008 гг. опускалась до -25…-27 °С. Зима в 2003-2004 гг. была сравнительно тёплой и малоснежной – минимальная температура воздуха не опускалась ниже -1,5 °С.
Сравнительное изучение урожая зелёной массы сортов мяты 1-го и 2-го годов вегетации позволило выявить значительные изменения этого показателя в годы проведения опыта под влиянием различных факторов внешней среды (табл. 2).
Таблица 2 — Урожай зелёной массы сортов мяты 1- и 2-го годов вегетации, т/га
Вознесенская ОС, 2003-2008 гг.
Сорт |
Год |
Среднее за 2003-2008 гг. |
|||||
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
||
1 год вегетации |
|||||||
Прилукская 6 |
1,8 |
8,6 |
4,5 |
6,3 |
2,5 |
4,1 |
4,6 |
Память Резниковой |
5,0 |
12,6 |
5,2 |
9,6 |
3,7 |
6,2 |
7,1 |
Весна |
5,5 |
12,6 |
5,0 |
12,0 |
3,4 |
6,8 |
7,6 |
Радуга |
5,4 |
10,6 |
6,3 |
13,2 |
3,5 |
6,8 |
7,6 |
Мечта |
5,3 |
11,9 |
6,1 |
10,6 |
3,5 |
4,3 |
7,0 |
Симферопольская 200 |
5,2 |
8,6 |
5,0 |
13,9 |
3,8 |
8,4 |
7,5 |
Среднее по сортам |
4,7 |
10,8 |
5,4 |
10,9 |
3,4 |
6,1 |
- |
2 год вегетации |
|||||||
Прилукская 6 |
- |
11,3 |
8,7 |
10,3 |
4,8 |
4,5 |
7,9 |
Память Резниковой |
- |
17,8 |
15,9 |
7,9 |
8,6 |
6,8 |
11,4 |
Весна |
- |
23,3 |
16,6 |
9,2 |
6,8 |
9,3 |
13,0 |
Радуга |
- |
18,9 |
15,7 |
11,6 |
5,6 |
8,7 |
12,1 |
Мечта |
- |
12,4 |
10,2 |
11,3 |
4,5 |
9,1 |
9,5 |
Симферопольская 200 |
- |
18,4 |
9,1 |
8,7 |
5,6 |
13,4 |
11,0 |
Среднее по сортам |
- |
17,0 |
12,7 |
9,8 |
6,0 |
8,6 |
- |
Самый низкий урожай зелёной массы во все годы испытания был у используемого в качестве стандарта стародавнего сорта мяты перечной Прилукская 6, который в среднем составил 4,6 т/га в 1-й год вегетации и 7,9 т/га – во 2-й год вегетации. Урожайность сорта Память Резниковой оказалась выше на 54 и 44 % соответственно в 1-й и 2-й годы вегетации в сравнении со стандартом.
Урожаи зелёной массы сортов мяты сложного межвидового гибрида ( M. × muelleriana ) M. aquatica – Радуга и Мечта составили 7,6 и 7,0 т/га в первый год вегетации и 12,1 и 9,5 т/га – во второй год вегетации. При этом наиболее урожайным оказался сорт Радуга, в среднем за 6 лет превысивший однотипный сорт Мечта на 0,6 т/га в 1-й год вегетации и на 1,9 т/га – во 2-й год вегетации.
Урожайность сорта Симферопольская 200 в 1-й год вегетации составила 7,5 т/га, что оказалось близко к продуктивности сорта Радуга. Однако средняя за 6 лет урожайность этого сорта во
2-й год вегетации не превысила 11 т/га. У сорта Весна урожай зелёной массы мяты 1-го года вегетации составил 7,6 т/га, на 2-й год вегетации этот сорт сформировал максимальный в опыте урожай – 13,0 т/га.
Исследования показали, что урожай зелёной массы всех сортов мяты существенно зависел от погодных условий. Так, максимальная урожайность по всем сортам сформировалась в самом влажном и прохладном 2004 г., составившая 10,8 т/га на вариантах 1-го года вегетации и 17,0 т/га – на вариантах 2-го года вегетации. Соответственно, минимальная урожайность по всем сортам сформировалась в наиболее засушливом и жарком 2007 г. – всего 3,4 т/га в 1-й год вегетации, и 6,0 т/га – во 2-й год вегетации. Максимальный урожай зелёной массы 1-года вегетации был сформирован на сорте Радуга в 2006 г. – 13,2 т/га. Максимальный в опыте урожай среди сортов мяты 2-го года вегетации сформировался на сорте Весна в 2004 г. – 23,3 т/га.
Анализ корреляций оценок урожаев зелёной массы с параметрами погодных условий показал, что с увеличением температур воздуха урожайность мяты имела тенденцию к снижению. Этот показатель у всех сортов мяты 1-го года вегетации несущественно зависел от температур воздуха в период май-август. Корреляции между температурами воздуха и урожайностью во 2-й год вегетации были более высокими и у сортов Весна, Радуга, Мечта и Симферопольская 200 переходили 10%-ный уровень существенности (табл. 3).
Таблица 3 – Корреляции оценок урожаев зелѐной массы сортов мяты с температурами воздуха и суммой осадков в вегетационный период
Вознесенская ОС, 2003-2008 гг.
Сорт |
Температура воздуха, °С |
Сумма осадков, мм |
||
1-й год вегетации |
2-й год вегетации |
1-й год вегетации |
2-й год вегетации |
|
Прилукская 6 |
-0,353 |
-0,535 |
0,995*** |
0,911** |
Память Резниковой |
-0,419 |
-0,676 |
0,962*** |
0,586 |
Весна |
-0,336 |
-0,833* |
0,908** |
0,766 |
Радуга |
-0,232 |
-0,849* |
0,833** |
0,827* |
Мечта |
-0,366 |
-0,814* |
0,937*** |
0,870* |
Симферопольская 200 |
-0,045 |
-0,829* |
0,632 |
0,741 |
Примечание: коэффициенты корреляции переходят уровни существенности: * – 10 %-ный; ** – 5 %-ный; *** – 1 %-ный
В то же время урожаи зелёной массы большинства сортов мяты 1-го года вегетации положительно реагировали на увеличение суммы осадков в этот период. Коэффициенты корреляции между этими параметрами у сортов Весна и Радуга переходили 5%-ный уровень существенности, а у сортов Прилукская 6, Память Резниковой и Мечта даже 1%-ный уровень существенности.
Корреляции между урожайностью мяты и суммой осадков у сортов 2-го года вегетации оказались более низкими. Только у сорта Прилукская 6 эта связь оказалась достаточно существенной.
Содержание эфирного масла в абсолютно сухом веществе листьев и растений исследуемых сортов мяты оказалось менее подвержено погодным условиям. В целом варьирование этого показателя по сортам в среднем за 6 лет было незначительным и находилось в пределах от 2,312 до 3,558 % в вариантах 1-го года и от 2,084 до 2,910 % - в вариантах 2-года вегетации (табл. 4).
Отмечено снижение содержания эфирного масла во влажном 2004 г. Однако максимальный уровень этого показателя в среднем по всем сортам зафиксирован не в острозасушливом 2007 г., а в умеренно засушливом 2006 г. – 3,485 %. В этом же году в листьях сорта Симферопольская 200 зафиксировано рекордное содержание эфирного масла – 5,070 %. Минимальное количество эфирного масла в питомниках 1-го и 2-го годов вегетации, как правило, формировалось в стародавнем сорте Прилукская 6.
Таблица 4 – Содержание эфирного масла в мяте, % на абсолютно сухое вещество
Вознесенская ОС ВНИИМК
Сорт |
Год |
Среднее |
|||||
2003* |
2004** 1 |
2005**1 |
2006*1 2007* 1 |
2008* |
по годам |
||
1-й год вегетации |
|||||||
Прилукская 6 |
3,179 |
1,447 |
1,774 |
2,093 |
2,382 |
2,998 |
2,312 |
Память Резниковой |
4,132 |
1,749 |
1,938 |
4,120 |
3,077 |
3,329 |
3,058 |
Весна |
3,650 |
1,583 |
2,174 |
4,286 |
3,548 |
3,755 |
3,166 |
Радуга |
3,200 |
1,595 |
2,191 |
2,886 |
2,113 |
2,916 |
2,484 |
Мечта |
3,894 |
1,315 |
2,165 |
2,453 |
2,401 |
3,007 |
2,539 |
Симферопольская 200 |
4,412 |
2,238 |
2,557 |
5,070 |
3,140 |
3,929 |
3,558 |
Среднее по сортам |
3,745 |
1,655 |
2,133 |
3,485 |
2,777 |
3,322 |
- |
2-й год вегетации |
|||||||
Прилукская 6 |
- |
0,964 |
2,027 |
2,644 |
- |
2,701 |
2,084 |
Память Резниковой |
- |
1,987 |
1,863 |
3,787 |
- |
3,170 |
2,702 |
Весна |
- |
1,343 |
2,100 |
4,111 |
- |
4,086 |
2,910 |
Радуга |
- |
1,080 |
2,120 |
3,375 |
- |
2,012 |
2,147 |
Мечта |
- |
1,239 |
2,100 |
2,434 |
- |
2,867 |
2,160 |
Симферопольская 200 |
- |
1,269 |
2,230 |
4,436 |
- |
3,341 |
2,819 |
Среднее по сортам |
- |
1,314 |
2,073 |
3,465 |
- |
3,030 |
- |
* – содержание эфирного масла в воздушно-сухом листе;
** – содержание эфирного масла в воздушно-сухом растении.
Анализ корреляций между массовой долей эфирного масла и погодными условиями показал видовую специфичность реакции различных сортов мяты, а также неодинаковую реакцию растений 1-го и 2-го годов вегетации в пределах сорта (табл. 5).
Так, если содержание эфирного масла в воздушно-сухом сырье всех сортов мяты 1-го года вегетации практически не зависело от температур воздуха, то увеличение температур воздуха оказало положительное влияние на массовую долю эфирного масла в урожае 2-го года вегетации. При этом у сорта Память Резниковой коэффициент корреляции между этими параметрами переходил 10%-ный уровень значимости, у сорта Радуга – 5%-ный, а у сорта Симферопольская 200 – 2%-ный уровень существенности. В то же время осадки оказали преимущественно слабо выраженное отрицательное влияние на массовую долю эфирного масла. Только у сортов Прилукская 6 и Мечта в воздушно-сухом сырье из урожая 1-го года вегетации корреляции между этими показателями переходили 10%-ный уровень существенности.
Таблица 5 – Корреляции оценок массовой доли эфирного масла с температурами воздуха и суммой осадков в вегетационный период
Вознесенская ОС, 2003-2008 гг.
Сорт |
Температура воздуха, °С |
Сумма осадков, мм |
||
1-й год вегетации |
2-й год вегетации |
1-й год вегетации |
2-й год вегетации |
|
Прилукская 6 |
0,112 |
0,816 |
-0,781* |
-0,681 |
Память Резниковой |
0,343 |
0,915* |
-0,428 |
-0,102 |
Весна |
0,563 |
0,863 |
-0,456 |
-0,465 |
Радуга |
0,021 |
0,965** |
-0,494 |
-0,196 |
Мечта |
0,023 |
0,676 |
-0,771* |
-0,788 |
Симферопольская 200 |
0,250 |
0,980*** |
-0,225 |
-0,303 |
Примечание: коэффициенты корреляции переходят уровни существенности: * – 10 %-ный; ** – 5 %-ный; *** – 2 %-ный.
В силу ряда организационно-технических причин содержание ментола в эфирном масле определяли только в 2004 и 2005 гг. (табл. 6). Как следует из представленных в таблице данных, у исследуемых сортов выявлена выраженная видовая специфичность формирования некоторых биохимических показателей эфирного масла мят.
Так, во влажном 2004 г. суммарное содержание связанного и свободного ментола в сорте мяты перечной Прилукская 6 1-го года вегетации составило 58,2 %, а у сорта Память Резниковой – 66,2 %. В более сухом 2005 г. содержание общего ментола в эфирном масле у сорта Прилукская 6 снизилось до 53,8 и 51,7 % с вариантов 1-го и 2-года вегетации соответственно. В эфирном масле растений сорта Память Резниковой 2-го года вегетации урожая 2005 г. содержание общего ментола, наоборот, возросло до 74,2 %. Во всех случаях содержание ментола в этих сортах намного превышало указанный в ГОСТ минимальный для мяты перечной уровень, равный 47 %.
Таблица 6 – Биохимические показатели эфирного масла мяты
Вознесенская ОС, 2004-2005 гг.
Сорт |
Год вегетации |
Кислотное число, мг/% КОН |
Содержание связанного ментола, % |
Содержание свободного ментола, % |
Общее содержание ментола, % |
2004 г. |
|||||
Прилукская 6 |
1 |
6,2 |
16,5 |
41,7 |
58,2 |
Память Резниковой |
1 |
1,5 |
5,0 |
61,2 |
66,2 |
2 |
1,6 |
2,5 |
62,1 |
64,6 |
|
Весна |
1 |
1,6 |
7,4 |
62,8 |
70,2 |
2 |
7,4 |
13,7 |
69,4 |
83,1 |
|
Радуга |
1 |
11,7 |
16,0 |
67,3 |
83,3 |
2 |
12,6 |
13,8 |
66,4 |
80,2 |
|
Мечта |
1 |
6,6 |
18,0 |
59,2 |
77,2 |
2 |
5,4 |
17,9 |
62,3 |
80,2 |
|
Симферопольская 200 |
1 |
34,1 |
7,3 |
78,9 |
86,2 |
2 |
2,9 |
12,9 |
67,0 |
79,9 |
|
2005 г. |
|||||
Прилукская 6 |
1 |
3,1 |
19,5 |
34,3 |
53,8 |
2 |
1,6 |
4,5 |
47,2 |
51,7 |
|
Память Резниковой |
1 |
1,6 |
16,9 |
46,2 |
63,1 |
2 |
9,7 |
10,3 |
63,9 |
74,2 |
|
Весна |
1 |
1,0 |
16,6 |
49,7 |
66,3 |
Симферопольская 200 |
1 |
21,6 |
15,0 |
63,6 |
78,6 |
Сорта мяты Весна, Радуга, Мечта и Симферопольская 200 не относятся к виду мяты перечной, и, следовательно, ГОСТ 3-172-63 и ОСТ 18-167-74 на масло-сырец и масло-ректификат перечной мяты в части минимального содержания общего ментола к ним не применимы. Равно как не применимы к этим сортам и требования к содержанию общего ментола 80-89 % в масле-сырце мяты японской ( M. arvensis var. piperascens ).
Можно только констатировать, что содержание ментола в этих сортах в целом было выше по сравнению с мятой перечной. Так, у сорта Весна в благоприятных по увлажнению условиях 2004 г. этот показатель варьировал от 70,2 до 83,1 % в сырье 1-го и 2-года вегетации соответственно. В более сухом 2005 г. этот показатель в сухих растениях 1-го года вегетации снизился до 66,3 %. Содержание общего ментола в сортах Радуга и Мечта было ещё более высоким и даже во влажном 2004 г. варьировало от 77,2 до 83,3 %. Максимальное суммарное содержание связанного и свободного ментола, достигающее 86,2 %, было обнаружено в 2004 г. в сырье 1-го года вегетации сорта Симферопольская 200. Для сравнения содержание общего ментола в эфирном масле этого же сорта в почвенно-климатических условиях Крыма в среднем составляет около 67 %.
Несмотря на достаточно высокое содержание ментола в сырье всех исследуемых сортов мяты, обращает на себя внимание очень высокое кислотное число большинства образцов (см. табл.
-
6) . Согласно ОСТ 18-167-74 кислотное число масла-сырца мяты перечной не должно превышать 1,5 мг/%, а масла-сырца мяты японской – не более 1,1-2,1 мг/%.
Только в эфирном масле 1-го года вегетации сорта Весна этот показатель оставался невысоким и варьировал в пределах 1,0-1,6 мг/%. При этом в условиях 2004 г. в масле 2-го года вегетации этот же показатель даже у сорта Весна увеличился до 7,4 мг/%. И ещё в одном случае – в масле из сырья 1-го года вегетации сорта Память Резниковой кислотное число масла составило 1,5 мг/%. В остальных случаях кислотность масла превышала допустимый уровень в среднем в 2-5 раз. Максимальная степень окисления выявлена у эфирного масла сорта Симферопольская 200. Кислотность масла в 2005 г. в сырье 1-го года вегетации у этого сорта составила 21,6 мг/% КОН, а во влажном 2004 г. достигла уровня 34,1 мг/% КОН, превысив допустимые уровни в десятки раз, что свидетельствует о высокой окисляемости эфирного масла.
Выводы. В целом климатические условия Вознесенской опытной станции пригодны для возделывания различных видов мят. Увеличение сумм осадков в течение вегетационного периода благоприятно сказывается на увеличении урожая зелёной массы. Максимальный урожай обеспечивают сорта Весна и Радуга – до 7,6 т/га в 1-й год и до 13,0 и 12,1 т/га соответственно во 2-й год вегетации. Увеличение температуры на фоне сокращения сумм осадков приводит к увеличению в 1,5-2,0 раза содержания эфирного масла в воздушно-сухом сырье мяты. Сорт Симферопольская 200 в благоприятных условиях выращивания способен накапливать до 5 % эфирного масла и до 86 % в нём общего ментола. В тоже время этот же сорт отличается самой высокой окисляемостью эфирного масла.