Интродукция некоторых лекарственных видов рода Rhaponticum

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Большеголовник сафлоровидный (левзея сафлоровидная, маралий корень) — Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin, большеголовник цельнолистный — Rhaponticum integrifolium C. Winkl. — многолетние корневищные поликарпические травы, семейства Asteraceae. В роде 24 вида [1], во флоре СССР встречалось 12 видов [2], в Узбекистане — 3 [1, 2].

В фармакологическом отношении большой интерес представляет большеголовник сафлоровидный, содержащий в корнях и соцветиях от 0,5 до 1% экдистероидов, обладающих психостимулирующим, адаптогенным, тонизирующим и анаболитическим действиями [3-5], а также алкалоиды, аскорбиновую кислоту, каротин, инулин, эфирные масла и др.

Институтом химии растительных веществ АН Республики Узбекистан из левзеи сафлоровидной выделены стероидные вещества — гормоны экдистерон и экдурон, обладающие способностью удерживать азотистые соединения в организме, содействовать ускорению синтеза белка. Создан препарат «Экдистен», тонизирующий сердечную деятельность [6, 7].

Решением директивных органов к 1995 г. планируется изготовить 800 тыс. упаковок экдистена. Для этого необходимо 240 т корневищ большеголовника сафлоровидного. Настой из цветочных корзинок понижает свертываемость крови. В животноводстве при добавлении в незначительном количестве экдурона в корм скоту сокращается время откорма и ускоряется развитие молодняка [8].

При заготовке сырья уничтожается все растение, восстанавливаются заросли на субальпийских лугах за 20, а в условиях лесного пояса — за 40 лет. Большеголовник сафлоровидный отнесен к растениям, сокращающим ареал, внесен в Красную книгу СССР, также рекомендуется уменьшать его заготовки [9, 10].

В связи с ограниченными природными ресурсами, в целях охраны и создания устойчивой сырьевой базы, необходимо введение левзеи сафлоровидной в культуру в специализированные хозяйства республики. Большеголовник сафлоровидный естественно произрастает в горных районах Алтая, Саян и Тарбагатая, в северной части Джунгарского Алатау, преимущественно на альпийских и субальпийских лугах, реже в лесном поясе. В горном Алтае он широко распространен в горно-лесном поясе, где образует сплошные заросли на гарях и вырубках, на высокотравных субальпийских лугах [11].

За пределами СССР маралий корень встречается в МНР [12]. Основным центром заготовки большеголовника является Горный Алтай. Общая площадь зарослей составляет 3428 га, а запас воздушно-сухого сырья — 2084 т. Урожайность 5,6-6,3 ц/га. Без ущерба для восстановления зарослей ежегодный объем заготовок весь составляет 100-120 т (сухой вес). После эксплуатации заросли этого растения восстанавливаются крайне редко, что указывает на необходимость культивирования большеголовника [11].

Левзея сафлоровидная отличается значительной засухоустойчивостью, холодостойкостью, неприхотливостью к условиям произрастания, нетребовательностью к теплу в период вегетации. Листья и стебли переносят заморозки до -5°С. Большеголовник цельнолистный потенциальный заменитель большеголовника сафлоровидного, в связи с чем проводилось и его интродукционное изучение.

Большеголовник цельнолистный относится к эндемам флоры саванных степей встречается в пырейной формации на Копетдаге, а также в Ферганской полусаванне. Произрастает куртинами по степным, часто щебнистым, высокотравным склонам гор на высоте 1200-1800 м над у. м. Иногда поднимается до субальпийского пояса (до 2000 м над у. м.). Встречается в горах Средней Азии от Западного Тянь-Шаня (Ферганский хребет) до Памиро-Алая, на хребетах Заравшанском, Гиссарском, Дарвазском и Петра Первого. В природе большеголовник цельнолистный цветет в мае-июне, плодоносит в июле.

Материал и методы исследования

Фенологические наблюдения проводились по схеме, разработанной ботаническим садом им. Ф. Н. Русанова. Для увеличения роста и продуктивности почвы использовали метод стратификации семян.

Результаты и обсуждение

В результате фенологических наблюдений 2021-2022 гг за левзеей сафлоровидной выявлено, что ее рост наступает в марте. От начала роста до начала цветения приходит 39-54 дня, при этом сумма температур воздуха за указанный период составляет 541,9-744,9°C (Таблица 1).

Таблица 1

CЕМЕНА СВЕЖЕСОБРАННЫЕ И ХРАНИВШИЕСЯ

В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ В ТЕЧЕНИЕ ГОДА

Семена	Срок хранения	3	Энергия прорастания, % дни					Лабораторная всхожесть, % 15
			4	прорастания
				5	7	8	10
Левзея сафлоровидная	свежесобр.	12,5	28,0	28,0	23,0	4,5	-	-       68,0±6,1
	одногодн.	-	19,5	26,5	23,0	0,7	0,6	-       70,3±3,2
Левзея цельнолистная		-	14,0	11,0	6,0	6,0	1,0	-       38,0±5,4

Растения зацветают на втором году жизни. Начало цветения происходит при температуре воздуха равной 13,7-15,6°С, а сам период цветения продолжается от 9 до 52 дней. Продолжительность цветения связана с температурным режимом. В условиях интродукции корзинки левзеи сафлоровидной имеют ширину 3-4 см. Длительность цветения одного цветка 1-2 дня. Рыльце созревает на 2-й день раскрытия венчика; одновременно лопаются пыльники и высыпается пыльца.

Левзея- перекрестно опыляемое растение. Во время цветения на цветках много пчел и бабочек. Для наступления фазы созревания семян необходимо, чтобы сумма температур воздуха за период отрастания до созревания составляла 986,6-1599,8°С. Для накопления такой суммы температур необходимо 60-95 дней. Продолжительность фазы созревания зависит также от показателей влажности воздуха; снижение влажности с 62% до 40% приводит к затягиванию срока созревания с 8 до 14 дней. Конец вегетации у левзеи сафлоровидной наступает в начале октября. У левзеи цельнолистной отрастание происходит в те же сроки, что и у левзеи сафлоровидной в марте, но бутонизация наступает на 31-65 дней позже. Это связано с тем, что для наступления фазы бутонизации левзея цельнолистная должна «набрать» большую сумму температур (733-935°С), что объясняется ее происхождением. Период между фазами «бутонизации — начало цветения» у левзеи цельнолистной значительно короче, как и короче время цветения растений — 14-32 дня. Около 40% растений цветет с третьего года, но основная часть — с 4 года жизни. Прорастание почек возобновления, заложившихся в предыдущем году, начинается в начале марта. Ко второй половине апреля развиваются цветоносные стебли высотой до 90 см. В этой стадии у одиночных сеянцев левзеи цельнолистной насчитывается 1-2 цветочных стебля: на стебле расположено по спирали 15-20 листьев овально-ланцетной формы. Нижние листья крупные, продолжительность их жизни 2025 дней, листья средней части более мелкие, продолжительность их жизни несколько больше.

Длительность цветения одного цветка составляет 1-2 дня. Созревание рылец и пыльцы происходит аналогично растениям предыдущего вида. При свободном опылении процент завязываемости семян составляет 70%. Рост стеблей наиболее интенсивен в фазе бутонизации и в начале цветения, замедлен в фазе массового цветения и заканчивается при плодообразовании. У левзеи цельнолистной, произрастающей на затененных участках, происходит отклонение побегов от вертикального положения по направлению к солнцу. Слабое развитие и позднее наступление основных фенофаз, уменьшение образования бутонов, затягивание периодов цветения и плодоношения [14]. Но даже на солнечной экспозиции, у левзеи цельнолистной наступление фенофаз происходит позже, чем у левзеи сафлоровидной, а показатель суммы температур от начала отрастания до последующих фаз превышает этот показатель левзеи сафлоровидной. Например, в фазе созревания семян у левзеи цельнолистной он равен 2007,5°С, а у левзеи сафлоровидной — 986,6-1599,8°С. Для определения лабораторной всхожести семена левзеи сафлоровидной и левзеи цельнолистной проращивались в чашках Петри (по 50шт. в 4-х кратной повторности) при температуре 19-22°С.

В опыте использовались семена свежесобранные и хранившиеся в лабораторных условиях в течение года (Таблица 2).

Таблица 2 ГРУНТОВАЯ ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН ЛЕВЗЕИ

Семена	Сроки посева	Процент всхожести по дням
		7	0	2	3	5	7	0	3	7    8	9	0
Левзея	весенный	-	-	-	-	-	-	6	8	2   4	0	2
сафлоровидная	летний	-	6	0	2	8	5	-	-	-       -	-	-
	осенний	8	0	2	5	5	8	0	-	-       -	-	-
Левзея	весенный	-	-	5	1	7	5	-	-	-       -	-	-
цельнолистная	осенний	-	-	-	-	0	5	1	7	-       -	-	-

Энергия прорастания свежесобранных и хранившихся в течение года семян левзеи сафлоровидной почти одинакова. Так, наибольший процент прорастания свежесобранных семян наступает через 4 дня проращивания, а семян, хранившихся год на 5 день, причем, численные показатели ее почти одинаковы. Но лабораторная всхожесть свежесобранных и хранившихся в течение года семян не отличалась друг от друга (68,0±6,1 и 70,3±3,2%).

Семена левзеи цельнолистной имели низкую лабораторную всхожесть 38,0±5,4%. По данным Ш. Г. Ганиева, лабораторная всхожесть семян левзеи цельнолистной из природы составляет 33%, а местной репродукции 35%, что подтверждается результатами наших исследований [14].

Причина низкой всхожести заключается в том, что семена имеют двойную кожуру, причем, внутренняя очень толстая и твердая, а также и потому, что большинство семян щуплые. Грунтовая всхожесть семян левзеи сафлоровидной при весеннем посеве составила 42%, летнем 45%, осеннем 40% (Таблица 2).

При весеннем посеве левзеи сафлоровидной первые всходы появляются на 20 день, массовые- на 28-29 день. Период прорастания продолжается 20 дней. При летнем посеве время прявления первых всходов и продолжительность периода прорастания резко снижается. Всходы появляются на 10 день, массовые на 13-15 день. При осеннем посеве всходы появляются на 7 день, массовые на 13-17 день.

Таким образом, преимущество летнего и осеннего посевов заключается в сокращении в два раза периода прорастания семян, но грунтовая всхожесть при этом существенно не изменяется. Изучение биоморфологии левзеи сафлоровидной в ювенильном возрасте показало, что гипокотиль имеет 25-30 мм длины, зеленого или светло- коричневого цвета, семядоли продолговато-ланцетные, 25-30 мм х 4-6 мм, на коротких черешках, вершины тупые. Первые настоящие листья супротивные, продолговато-ланцетные, на очень коротких черешках, с мелкими шипиками.

Грунтовая всхожесть семян левзеи цельнолистной при весеннем посеве составляет 25, а при осеннем 27%, что согласуется с данными, полученными Ш.Р. Ганиевым. Первые всходы появляются на 12-15 день (в зависимости от сроков посева), а продолжительность прорастания колеблется от 5 до 8 дней.

У левзеи цельнолистной гипокотиль 20-25 мм длины. Семядоли продолговатоланцетные, 15-20 мм х 2-3 мм, на очень коротких черешках, вершины тупые. Первый настоящий лист появляется через 10-12 дней с момента прорастания. Пластинки первых двух листьев цельные, продолговато-широколанцетные, опушенные, книзу суженные, с укороченным черешком. Последующие листья более крупные, с удлиненным черешком.

Начиная с 3-го настоящего листа края пластинок выемчатотреугольно-зубчатые. У 40дневных сеянцев по 5-7 листьев в розетке. В это время на корнях образуются клубневидные утолщения (до 3 см длины и 1,5-2 см толщины). К концу вегетации растения 1-го года имеют по 3-5 розеточных листьев и в таком состоянии зимуют. Сеянцы весеннего посева развиваются до образования второго настоящего листа, а затем отмирают. Особое внимание заслуживает изучение вегетативного размножения растений, способствующее выстрому росту и получению высокого урожая фитомассы [15, 16].

М.Н. Смирнов указывает, что левзея в условиях культуры может размножаться корневищными черенками, что ускоряет рост растения и в более сжатия сроки дает возможность эксплуатации плантации. Из проведенных нами опытов по вегетативному размножению левзеи сафлоровидной делением куста установлено, что наибольшая приживаемость (80-100%) наблюдается при делении куста на 2-3 части (Таблица 3).

Левзея цельнолистная в условиях естественных местообитаний обладает высокой способностью вегетативного размножения, что объясняется, по-видимому, подверженностью почвенного горизонта в горах Средней Азии тектоническим и эрозионным процессам, в результате которых возникают обвалы, оползни и осыпи. При этом корневая система левзеи оголяется, обламывается и происходит естественное размножение особи.

В поливных условиях возделывания корневая система левзеи цельнолистной не меняет своей природы: глубокая, стержневая, свойственная многолетним травянистым растениям гор Средней Азии, где в период вегетации отмечается периодический дефицит влаги в почве. Главный корень по всей длине прерывисто утолщается, увеличиваясь в диаметре от 1 до 1,8 см, реже 2,5 см. Корни второго порядка также прерывисто утолщаются, образуя до 5

клубнеподобных образований на особи до 3,5 см в поперечнике. Они распределены равномерно на главном, а ниже глубины 1 м встречаются редко. На глубине 1,7 м главный корень разветвляется и завершает свой рост на глубине 1,8 м.

Таблица 3

РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ЛЕВЗЕИ САФЛОРОВИДНОЙ ПУТЕМ ДЕЛЕНИЯ ОСОБИ

3	1> « s	3 s o\ so и 2	Фенология
			Бутонизация      Цветение		Созревание семян		2	о ^ >0 3 si
			нач.	кон.      нач.      кон.	нач.	кон.
Деление особи на 2 части
10	10	100	5,5	20,5      3,6      13,6	23,6	30,6		46
Деление особи на 3 части
15	12	80	21,5	27,5      11,6     20,6	-	5,7		45
Деление особи на 4 части
20	13	65	29,5	10,6     12,6     27,6	20,8	27,8		90
Деление особи на 5 частей
25	0	0

Опыты по черенкованию левзеи цельнолистной проводились с 3-х летними растениями, выращенными в культуре. В октябре корни левзеи были поделены на черенки 5-10 см. Посадка черенков проводилась в ящики с питательной землей: листовой перегной, перепревший навоз, садовая земля, речной песок, в соотношении 2:0,5:1:0,5. Ящики с черенками вносились в теплицу.

Начало отрастания листьев на черенках отмечалось через две недели после посадки-24 октября; единичное отрастание корней 8 ноября. Количество почек возобновления на одном растении колеблется от 1 до 14 и зависит от диаметра черенка. Приживаемость растений составляет 80-85%. При поздневесенней посадке (П половина апреля) снижается приживаемость растений, а урожай соцветий в 2 раза меньше, чем при осенних и ранневесенних посадках.

В результате изучения семенного и вегетативного размножения двух видов левзеи можно заключить, что левзея сафлоровидная в условиях культуры имеет удовлетворительную всхожесть семян и может размножаться как семенным, так и вегетативным способом. Благодаря тому, что основная часть ее корневой системы находится на глубине пахотного горизонта (0-25см), вполне возможно проводить сбор корней и корневищ механизированным способом. Учитывая низкую грунтовую всхожесть и сохранность семян левзеи цельнолистной, плохую завязываемость и преобладание щуплых семян, а также то, что корневая система в основном (более 80%) располагается ниже пахотного горизонта, возделывание ее в культуре неперспективно. Для определения оптимального срока посева семян левзеи сафлоровидной, проводился их высев в различные сроки (Таблица 4).

Из Таблицы видно, что сроки весеннего посева существенно не влияют на всхожесть семян (в пределах 35-42%). Поэтому в зависимости от погодных условий посев можно производить в течение марта-апреля. Оптимальный срок при летнем посеве приходится на вторую половину июня, а при осеннем на середину сентября. Преимущество летнего и осеннего посевов заключается в сокращении периода прорастания семян, но грунтовая всхожесть по всем срокам существенно не отличается.

Таблица 4

ОПТИМАЛЬНЫЕ СРОКИ ПОСЕВА СЕМЯН ЛЕВЗЕИ САФЛОРОВИДНОЙ, ПРОВОДИЛСЯ ИХ ВЫСЕВ В РАЗЛИЧНЫЕ СРОКИ

Весенний посев					Летний посев		Осенний посев
0,3	20,3	30,3	0,4	20,4	0,4     23,6     0,7	24,7	0,9	0,9	30,9
Дата появления первых всходов
30,3	6,4	20,4	30,4	1,5	22,5    29,6     7,7	3,8	26,9	29,9	17,10
Всхожесть,%
42	35	38	40	40	40     52     41	40	45	40	38

Для определения нормы высева семена левзеи сафлоровидной опыты проводились в 6 вариантах: 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; и 1,50 г/м погонный (Таблица 5).

Таблица 5

КОЛИЧЕСТВО ВСХОДОВ (шт) ПРИ РАЗЛИЧНОЙ НОРМЕ ВЫСЕВА

Грунтовая всхожесть, %                      Норма высева, г/м погон.

	0,25	0,50	0,75	1,00	1,25	1,50
35	7	12	19	28	33	35
40	7	14	23	30	37	40
50	9	17	27	37	46	52

Из Таблицы 5 видно, что с увеличением нормы высева семян количество всходов увеличивается. Но их сохранность наибольшая при норме высева 0,75-1,000 г/м (80-90%). В изреженных посевах при норме высева 0,25-0,50 г/м пог., сохранность сеянцев не превышает 50%; в загущенных посевах-35-52 шт/м. Наблюдается ухудшение роста и развития растений. На основании данных опытов определена оптимальная норма высева: при грунтовой всхожести до 40% — 0,75 г/м; выше 40% — 1,00 г/м. Установлено, что глубина заделки семян 0,5 и 1 см не оказывает существенного влияния на процент всхожести. При глубине заделки, равной 1,5-2,0 см, всхожесть семян уменьшается в 2 раза. Полив производился с учетом влажности почвы и состояния растений. Рекомендуется проводить поливы: в мае — 1, в июне — 1, июле-августе — 2, сентябре-октябре — 1. Всего за вегетацию-8-9 поливов. Рыхление проводят один раз через каждые 2-3 (чаще 3) полива.

Выводы

Два изученных вида рода Rhaponticum можно размножать семенами в условиях г. Ош.

Полученное из них сырье (цветки, корневища) можно перерабатывать и использовать как лекарственное средство в научной и народной медицине.

Лекарства, приготовленные из их корней, корневищ и цветков, используются как стимуляторы при различных заболеваниях.

Результаты исследований не являются окончательными и продолжается работа по изучению биоморфологию интродуцентов рода Rhaponticum и их семенного размножения.