Применение органоминеральных и микроудобрений для повышения продуктивности эфиромасличных культур

Бесплатный доступ

Эфирные масла, полученные из ароматических растений, представляют большую ценность для многих отраслей промышленности. В традиционной и народной медицине для производства лечебных препаратов используют эфирное масло Mentha piperita и Dracocephalum moldavica , которые оказывают иммуномодулирующее, противомикробное, противовоспалительное, седативное и спазмолитическое действие. Цель исследования заключалась в изучении влияния органоминеральных удобрений Абсолют, ЭкоФус, микроудобрения Силиплант и их комплекса на урожайность и содержание эфирного масла в мяте и змееголовнике. Обработку осуществляли в фазе отрастания мяты и ветвления змееголовника, уборку - в период бутонизации - начала цветения. В итоге отмечено усиление ростовых процессов: высота растений мяты в варианте с применением ЭкоФуса увеличилась на 20 %, Силипланта - на 26 %, а двукратная обработка растений змееголовника бинарной смесью Абсолюта и Силипланта увеличила их высоту на 16 % по сравнению с контролем. Активизация ростовых процессов способствовала повышению урожайности сырья. Так, прибавка урожая травы мяты в варианте с ЭкоФусом составила 21 % (0,46 т/га) по сравнению с контролем, с Силиплантом - 26 % (0,57 т/га). Содержание эфирного масла в мяте возросло на 6- 8 %, сбор эфирного масла с единицы площади - на 28 и 36 %. Комплексное использование Абсолюта и Силипланта на змееголовнике молдавском обеспечило повышение урожайности и сбора эфирного масла с гектара не только по сравнению с контролем (36 и 45 %), но и с вариантами обработки отдельными препаратами на 15-16 и 18- 25 % соответственно.

Еще

Эфирные масла, органоминеральные удобрения, микроудобрения

Короткий адрес: https://sciup.org/142224986

IDR: 142224986   |   DOI: 10.25230/2412-608X-2020-4-184-45-51

Текст научной статьи Применение органоминеральных и микроудобрений для повышения продуктивности эфиромасличных культур

Введение. В настоящее время возрастает интерес к эфиромасличным культурам, сырье которых служит для получения эфирных масел, используемых в ряде промышленных отраслей – парфюмерно-косметической, пищевой, лакокрасочной, ликероводочной, текстильной, химической. Широкое применение эфирные масла находят в традиционной и народной медицине для производства различных лечебных препаратов в форме сиропов, аэрозолей, таблеток, мазей, капель [1; 2]. Относительно новым перспективным направлением в использовании эфиромасличного сырья и эфирных масел является ароматерапия, где их применяют не только для релаксации, но и для профилактики и терапии инфекционных заболеваний [3; 4].

Обеспечение потребностей Российской Федерации в эфиромасличном сырье благодаря отечественному продукту в полной мере в настоящее время невозможно, так как эфиромасличные растения возделывают на небольших площадях. В связи с этим возникает необходимость в ежегодных закупках его за рубежом: от 300 46

до 470 т на сумму около 12,4 млн долларов США [5].

В России одним из основных регионов возделывания эфиромасличных культур является Краснодарский край, где с успехом выращивают такие культуры, как мята перечная ( Mentha piperita L.) и змееголовник молдавский ( Dracocepha-lum moldavica L.).

Мята перечная – многолетнее лекарственное, эфиромасличное и пряно-ароматическое растение. Обладает широким спектром фармакологической активности и используется в качестве галеновых препаратов, входит в состав многочисленных микстур, чаев и лекарственных сборов. Эфирное масло мяты перечной обладает спазмолитическим, антимикробным, противовоспалительным действием. Получаемый из мятного масла ментол входит в состав препаратов «Валидол», «Корвалол» «Валокордин», оказывающих успокаивающее влияние на центральную нервную систему [6; 7].

Змееголовник молдавский – однолетнее растение, эфирное масло которого обладает приятным лимонным запахом за счет высокого содержания цитраля. Проведенными фармакологическими исследованиями установлено, что змееголовник молдавский обладает противовоспалительным, иммуномодулирующим, проти-вомикробным и седативным действием. Показана возможность применения в медицинской практике его травы в качестве источников отхаркивающих и седативных средств [8; 9].

Создание отечественной сырьевой базы эфиромасличного сырья вышеназванных культур невозможно без расширения промышленных площадей и усовершенствования современных приемов возделывания, где перспективным направлением является управление онтогенезом растительного организма и его биопродуктивностью. Реализация проблемы связана с использованием органоминеральных и микроудобрений. Данные препараты участвуют в активизации ростовых, физиологических и биохимических процессов, в повышении коэффициента использования уже внесенных минеральных удобрений, в усилении устойчивости растений к абиотическим и биотическим стрессам.

В ряде исследований на эфиромасличных культурах показано, что некорневые подкормки микроудобрениями в хелатной форме (Феровит, Цитовит) и органоминеральным удобрением Биоплант Флора обеспечивают увеличение урожайности и сбора эфирного масла с гектара [10; 11]. В последние годы особое значение приобретает комплексное применение регуляторов роста, органоминеральных и микроудобрений [12; 13].

Цель исследований заключалась в изучении эффективности влияния органоминеральных удобрений Абсолют и ЭкоФус, кремнесодержащего микроудобрения Силиплант и их комплекса на урожайность и содержание эфирного масла в сырье мяты перечной и змееголовника молдавского в условиях Западного Предкавказья.

Материалы и методы. Исследования проводили в Северо-Кавказском филиале ФГБНУ ВИЛАР, расположенном в центральной зоне Краснодарского края, в 2017–2019 гг. Основным подтипом почвы центральной зоны Краснодарского края является чернозем выщелоченный малогумусный сверхмощный. Черноземы выщелоченные отличаются большой мощностью гумусового горизонта (А + В до 160 см) и сравнительно малым (3,5– 5,0 %) содержанием гумуса в верхних горизонтах почвы. С глубиной количество гумуса уменьшается. Общий запас его по профилю в двухметровом слое достигает 642–690 т/га. Содержание общего азота в пахотном горизонте 0,22–0,30 %, валового фосфора (Р 2 0 5 ) – 0,17–0,22, валового калия (К 2 0) – 1,7–2,1 %. Верхние (пахотные и подпахотные) слои этих почв имеют нейтральную и реже слабокислую реакцию; кислотность водной вытяжки 7,0 ед. рН, солевой 6,5–6,8 ед. рН. В нижних слоях реакция почвенного раствора слабо щелочная – 7,2–7,5 ед. рН.

Климат центральной зоны умеренноконтинентальный, умеренно-засушливый с коэффициентом увлажнения 0,30–0,40. По многолетним данным, среднегодовое количество осадков составляет 600–700 мм. Метеорологические условия в годы исследований существенно не различались и были близки к среднемноголетним данным.

Исследования проводили по общепринятым методикам: «Проведение полевых опытов с лекарственными культурами» [14], «Требования к оформлению полевых опытов во Всероссийском научно-исследовательском институте лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР)» [15].

Размещение делянок рендомизирован-ное, повторность 4-кратная, площадь делянки 12 м2, ширина междурядий 60 см. Опытные делянки разграничивали защитными полосами.

Посадку мяты перечной проводили осенью 2016, 2017 и 2018 гг. путем высадки отрезков корневищ в открытый грунт. Глубина заделки составляла 10– 12 см, корневища раскладывали в одну сплошную линию (1 т/га), ширина междурядий – 70 см.

Змееголовник молдавский высевали широкорядным способом (70 см) в 3-й декаде апреля с глубиной заделки семян 1,5–2 см, нормой высева семян 4 кг/га.

На мяте перечной применяли некорневые подкормки органоминеральным удобрением ЭкоФус (экстракт бурых водорослей фукуса пузырчатого) (1 л/га) и кремнесодержащим микроудобрением Силиплант (0,5 л/га). На змееголовнике молдавском использовали органоминеральное удобрение Абсолют (экстракт чернозема, элементы N, P, Mg, B, Zn, Cu) (2 л/га) и кремнесодержащее микроудобрение Силиплант (0,5 л/га), а также их комплекс. В опытах изучали влияние их применения на рост, развитие, урожайность травы, содержание эфирного масла и его сбор с гектара этих культур. Контроль – обработка растений водой. Опрыскивание растений проводили с расходом рабочего раствора 300 л/га.

Обработку мяты перечной удобрениями осуществляли двукратно – в фазе начала отрастания и при достижении растениями высоты 30–35 см. Змееголовник молдавский первый раз обработали, когда высота растений составляла в среднем 40–45 см, повторное внесение – через 14 дней. Уборку урожая проводили в период бутонизации – начала цветения растений.

Содержание эфирного масла определяли в соответствии с ГФ XIV [16]. Статистическую обработку данных проводили согласно методике полевых опытов в изложении Б.А. Доспехова [17].

Результаты и обсуждение. Изучение влияния некорневых подкормок органоминеральным удобрением ЭкоФус и микроудобрением Силиплант проводили на новом сорте мяты Ароматная, созданном в Северо-Кавказском филиале ВИЛАР, характеризующимся приятным карамельным запахом, низким содержанием ментола (1,3 %) и предназначенном для использования в виде чаев и в парфюмерно-косметической промышленности. Под влиянием этих препаратов отмечено усиление ростовых процессов. Высота растений в варианте с применения ЭкоФуса после первой обработки превышала контроль на 18 %, после второй – на 26 % и на момент уборки урожая – на 20 %, в варианте с использованием Силипланта – на 22, 33 и 26 % соответственно (табл. 1).

Таблица 1

Влияние применения удобрений ЭкоФус и Силиплант на высоту растений мяты перечной I-го года вегетации сорта Ароматная, 2017–2019 гг.

Вариант

Через 11 дней после первой обработки

Через 10 дней после второй обработки

На момент уборки урожая

см

% к кон-тролю

см

% к кон-тролю

см

% к кон-тролю

Контроль

38,1 ±

100

50,4 ±

100

69,8 ±

100

(вода)

1,16

1,48

2,05

ЭкоФус, 1,0 л/га

44,8 ±

1,32

118

63,5 ± 1,82

126

83,7 ±

2,52

120

Силиплант, 0,5 л/га

46,3 ±

1,41

122

66,8 ± 1,92

133

87,8 ±

2,62

126

Необходимо отметить, что наряду с усилением роста растений под влиянием удобрений наблюдали значительное увеличение количества стеблей (до 25 %) и ускорение наступления фазы бутонизации (на 2–3 дня раньше контроля).

Активизация ростовых процессов способствовала повышению урожайности травы мяты. Согласно данным таблицы 2, прибавка урожая травы в варианте с ЭкоФусом составила 21 % (0,46 т/га), с Силиплантом – 26 % (0,57 т/га). При проведении анализа было установлено повышение содержания эфирного масла в траве мяты на 6–8 %, его сбор с единицы площади возрос на 28 и 36 % соответственно.

Таблица 2

Влияние применения ЭкоФуса и Сили-планта на урожайность и содержание эфирного масла в сырье мяты перечной I-го года вегетации, 2017–2019 гг.

Вариант

Урожайность травы (сухое сырье)

Содержание эфирного масла

Сбор эфирного масла

т/га

прибавка, т/га

% на абсолютно сухое вещество

% к контролю

кг/га

% к контролю

Контроль (вода)

2,21

-

1,52

100

33,6

100

ЭкоФус, 1,0 л/га

2,67

0,46

1,61

106

43,0

128

Силиплант, 0,5 л/га

2,78

0,57

1,64

108

45,6

136

НСР 05

0,26

0,05

2,98

Необходимо отметить, что обработка вышеназванными удобрениями, наряду с усилением роста, также увеличивает кустистость и облиственность растений мяты и их выносливость к повреждению мятной блошкой, что позволяет компенсировать потери урожая от этого вредителя. Особенно это проявилось в варианте с Силиплантом. Из литературных данных известно, что кремний повышает устойчивость растений к насекомым-вредителям [18]. Также отмечается эффективность применения препаратов, содержащих кремний, против вредителей запасов при обработке зерна пшеницы [19].

На змееголовнике молдавском проводили комплексные испытания органоминерального удобрения Абсолют и микроудобрения в хелатной форме Сили-плант. Двукратная обработка растений бинарной смесью этих препаратов привела к повышению высоты растений через 10 дней после второй обработки на 23 % по сравнению с контролем, на момент уборки урожая – на 16 %, при этом наблюдали значительное увеличение кустистости – на 26 %. При применении Абсолюта и Силипланта по отдельности превышение по высоте составило к моменту уборки 10–11 %, кустистости – 16– 18 % (рис. 1).

Рисунок 1 Морфометрические показатели растений змееголовника молдавского в вариантах обработки препаратами

Благодаря усилению роста и развития растений змееголовника под влиянием испытанных препаратов происходит повышение урожайности травы по сравнению с контролем на 20–36 %, сбор эфирного масла с гектара увеличивается на 20–45 %. Наибольшая прибавка определена в варианте совместного действия Силипланта и Абсолюта – 36 и 45 % соответственно (табл. 3).

Увеличение урожайности эфиромасличного сырья и сбора эфирного масла в варианте комплексного применения органоминерального и микроудобрения отмечалось не только по сравнению с контролем, но и с индивидуальным применением препаратов. Так, повышение урожайности при совместном применении Абсолюта и Силипланта, по сравне- нию с их отдельным использованием, составляет 15–16 %, сбор эфирного масла с гектара возрастает на 18–25 % (рис. 2).

Таблица 3

Влияние применения удобрений Силиплант и Абсолют на урожайность и содержание эфирного масла в сырье змееголовника молдавского, 2017–2019 гг.

Вариант

Урожайность сухой травы

Содержание эфирного масла

Сбор эфирного масла

т/га

% к контролю

% на абсолютно сухое вещество

% к контролю

кг/га

% к контролю

Контроль (вода)

2,12

100

0,72

100

15,3

100

Абсолют 2 л/га + Силиплант 0,5 л/га

2,88

136

0,77

107

22,2

145

Абсолют, 2 л/га

2,54

120

0,72

100

18,3

120

Силиплант, 0,5л/га

2,56

121

0,76

106

19,5

127

НСР 05

0,19

0,02

2,43

Рисунок 2 Сравнительные данные по урожайности сырья и сбору эфирного масла при комплексном применении Абсолюта и Силипланта по отношению к вариантам обработки отдельными препаратами

Таким образом, полученные результаты указывают на аддитивный характер действия комплекса органоминерального удобрения Абсолют и микроудобрения Силиплант на рост и развитие растений змееголовника молдавского и формирование урожая и содержание эфирных масел.

Выводы. В результате проведенных исследований разработаны приемы повышения урожайности и сбора эфирного масла мяты перечной и змееголовника молдавского.

На мяте перечной применение микроудобрения Силиплант и органоминерального удобрения ЭкоФус способствовало стимуляции ростовых процессов, повышению урожайности сырья на 21–26 %, содержанию эфирного масла на 6–8 % и его сбора с гектара на 28–36 % по сравнению с контролем. Обработка растений мяты перечной данными препаратами позволила повысить адаптацию растений к мятной блошке.

Комплексное использование органоминерального удобрения Абсолют и микроудобрения Силиплант на змееголовнике молдавском обеспечило повышение урожайности и сбора эфирного масла с гектара не только по сравнению с контролем (на 36 и 45 % соответственно), но и с вариантами обработки этими препаратами в отдельности – урожайность при этом увеличивается на 15–16 %, выход эфирного масла с гектара – на 18–25 %.

Список литературы Применение органоминеральных и микроудобрений для повышения продуктивности эфиромасличных культур

  • Ткаченко К.Г. Эфиромасличные растения и эфирные масла: достижения и перспективы, современные тенденции изучения и применения // Вестник Удмуртского университета. - 2011. - Вып. 1. - С. 88-91.
  • Пономарева Е.И., Молохова Е.И., Холов А.К. Применение эфирных масел в фармации // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 4. - С. 38-42.
  • Войткевич С.А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии. - М.: Изд-во «Пищевая промышленность»,1999. - 154 с.
  • Николаевский В.В. Ароматерапия: справочник. - М.: Медицина, 2000. - 336 с.
  • Черкашина Е.В. Экономика и организация рационального использования и охраны земель эфиромасличной и лекарственной отрасли в Российской Федерации: автореф. дис. … д-ра наук / Елена Вячеславовна Черкашина. - М., 2014. - 54 с.
  • Машковский М.Д. Лекарственные средства. 14-е изд. - М.: Новая волна, 2012. - Т. 1. - 540 с.
  • Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (фитотерапия). - М.: Недра, 1987. - С. 73-78.
  • Никитина А.С. Фармакогностическое изучение змееголовника молдавского (Dracocephalum moldavica L.) и иссопа лекарственного (Hyssopus officinalisL.) с целью обоснования применения в фармации и медицине: автореф. дис. … канд. наук / Ангелина Сергеевна Никитина. - Пятигорск, 2008. - 23 с.
  • Maham М., Akbari Н., Delazar A. Chemical composition antinociceptive effect of essential oil of Dracocephalum moldavica // Pharmaceutical sciences J. - 2013. - Vol. 18. - No. 4. - Р. 234-238.
  • Пушкина Г.П., Тропина Н.С., Бушковская Л.М. Особенности применения регуляторов роста и микроудобрений на эфиромасличных культурах // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2016. - № 1. - С. 38-44.
  • Морозов А.И., Пушкина Г.П. Использование органоминеральных удобрений при возделывании мяты перечной. - 2013. - АГРО XXI. - № 1-3. - С. 40-41.
  • Ковалев Н.И., Маланкина Е.Л. Эффективность комплексного применения органоминерального удобрения ЭкоФус с биорегулятором Циркон на шалфее лекарственном (Salvia officinalis) // Овощи России. - 2019. - № 6. - С. 76-79.
  • Ковалев Н.И. Эффективность комплексного применения органоминеральных и микроудобрений на зюзнике европейском (Lycopus europaeus) // "Молодые ученые и фармация XXI века": сборник научных трудов VI науч.-практ. конф. аспирантов и молодых ученых. - М., 2018. - С. 47-54.
  • Проведение полевых опытов с лекарственными культурами. - М.: ВИЛАР, 1981. - 45 с.
  • Требованиям к оформлению полевых опытов во Всероссийском научно-исследовательском институте лекарственных и ароматических растений. - М.: ВИЛАР, 2006. - 25 с.
  • Государственная фармакопея Российской Федерации XIV издания / Под ред. Емшановой С.В., Потаниной О.Г. - М.: Изд-во "Медицина", 2018. - 7019 с.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М., 1985. - 351 с.
  • Ma J.F., Yamaji N. Silicon uptake and accumulation in higher plants // Trends Plant Sci. - 2006. - Vol. 11. - No. 8. - P. 392-397.
  • Фетюшина Е.Г., Карамышева Н.Н., Яковлев П.А. Борьба против вредителей запасов с использованием диатомовой земли // Интерактивная наука. - 2017. - № 5 (15). - С. 19-25.
Еще
Статья научная