EFFICIENCY OF PRECISE TREATMENT OF LOFANT SEEDS TIBETAN BY REGULATORS OF GROWTH
Rubrics: BIOLOGY
Authors:
1.
Ural'skiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet
2.
Ural'skiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet
3.
Ural'skiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet
Type:
Article
Pages:
from 5
to 10
Status:
Published
Received:
25.06.2018
Accepted:
25.06.2018
Published:
25.06.2018
Subject area:
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
Language:
Russian
Keywords:
plant growth regulators: Epin-extra, Zircon, Orton-growth, seed treatment, Lofant Tibetan
Abstract (English):
Research was conducted in 2017–2018. For two years, the effect of drugs from various classes of compounds at concentrations recommended by the manufacturer was studied. The scheme of the experiment includes four variants: 1) control (seeds soaked in distilled water); 2) Epin-extra (concentration – 0.05 ml / 100 ml of water); 3) Zircon (concentration – 0.05 ml / 100 ml of water); 4) Orton-Growth (concentration – 0.5 g / 250 ml of water). Time of soaking seeds in water and treatment with drugs in all studied variants is 4 hours. During the research it was established that presowing seed treatment with growth regulators has a significant influence on the development of Tibetan lofant plants: the germination energy and laboratory germination increase, all biometric parameters of plants increase, and the growth of aboveground and underground biomass is observed. Higher values were noted in the fourth variant: ground biomass (an average of 1 shoot) increased in comparison with the control variant by 0.37 g (62.7 %), and underground – by 0.08 g 80.0 %). In the structure of the aerial biomass of the shoot, leaves predominate in all variants, they account for 0.47 ± 0.03 g (control) up to 0.74 ± 0.02 g (Orton-growth).
Research was conducted in 2017–2018. For two years, the effect of drugs from various classes of compounds at concentrations recommended by the manufacturer was studied. The scheme of the experiment includes four variants: 1) control (seeds soaked in distilled water); 2) Epin-extra (concentration – 0.05 ml / 100 ml of water); 3) Zircon (concentration – 0.05 ml / 100 ml of water); 4) Orton-Growth (concentration – 0.5 g / 250 ml of water). Time of soaking seeds in water and treatment with drugs in all studied variants is 4 hours. During the research it was established that presowing seed treatment with growth regulators has a significant influence on the development of Tibetan lofant plants: the germination energy and laboratory germination increase, all biometric parameters of plants increase, and the growth of aboveground and underground biomass is observed. Higher values were noted in the fourth variant: ground biomass (an average of 1 shoot) increased in comparison with the control variant by 0.37 g (62.7 %), and underground – by 0.08 g 80.0 %). In the structure of the aerial biomass of the shoot, leaves predominate in all variants, they account for 0.47 ± 0.03 g (control) up to 0.74 ± 0.02 g (Orton-growth).
Keywords:
plant growth regulators: Epin-extra, Zircon, Orton-growth, seed treatment, Lofant Tibetan
plant growth regulators: Epin-extra, Zircon, Orton-growth, seed treatment, Lofant Tibetan
Положительная рецензия представлена Ю. А. Овсянниковым, доктором сельскохозяйственных наук, профессором Уральского государственного экономического университета. Лекарственные препараты, созданные на основе растений, занимают важное место в современной ме- дицине. Из-за высокой стоимости зарубежных лекар- ственных средств во всех регионах России отмечает- ся резкое увеличение спроса на отечественные, среди которых ведущее место по объему продаж занимают препараты растительного происхождения. Химиче- ский состав растений чрезвычайно разнообразен, в него входят важнейшие биологически активные вещества: алкалоиды, сапонины, флавоноиды, ор- ганические кислоты, эфирные масла и т. д. Все эти вещества обладают разными лечебными свойствами, а при комплексном их применении значительно уси- ливается терапевтический эффект. В настоящее время природные запасы большин- ства лекарственных растений не способны в нужном объеме обеспечить потребности фармацевтической промышленности. Многие дикорастущие растения, кроме ценных лекарственных свойств, обладают вы- сокими декоративными качествами, что обусловли- вает их интенсивный сбор населением. В результате бессистемного использования сокращаются ареа- лы и численность лекарственных растений, многие виды переходят в категорию редких и исчезающих [1]. Кроме того, при сборе лекарственных растений в естественных популяциях не учитывается динами- ка накопления биологически активных веществ, на содержание которых сильное влияние оказывают та- кие факторы? как: природно-климатические условия (тип почвы, характер увлажнения, рН среды, темпе- ратурный режим), фазы вегетации, удаленность от автомобильных магистралей и т. д. Один из основных путей увеличения выхода ле- карственного сырья с высокими качественными характеристиками - переориентирование сбора ди- корастущих лекарственных растений на заготовку культивируемых растений, возделываемых на план- тациях [1-3]. Интродукция наиболее ценных расте- ний позволит в значительной мере обеспечить все возрастающие потребности фармацевтической про- мышленности в лекарственном сырье, сохранить ви- довое разнообразие природной флоры Урала и в то же время расширить ассортимент лекарственных растений, культивируя растения не только из мест- ной флоры, но и из других регионов России и зару- бежных стран [4-6]. Лофант тибетский из-за повышенного содержа- ния эфирного масла широко применяется при самых различных заболеваниях [8, 15]. Это эффективное антидепрессивное, гипотензивное, противовоспа- лительное, седативное средство. Лофант тибетский обладает дезинфицирующими и ранозаживляющи- ми свойствами, ускоряет процесс регенерации эпи- телиальных тканей, применяется при аллергических заболеваниях. Одно из главных свойств этого растения - защита иммунной системы и нормализация обменных процессов в организме человека за счет содержания в нем антиоксидантов. Препараты из лофанта повышают общий тонус, нейтрализуют сво- бодные радикалы - одну из основных причин ста- рения организма; эфирное масло обладает способ- ностью очищать и омолаживать организм. Лофант значительно эффективнее, чем другие представители семейства Яснотковых, в частности мелисса и котов- ник; по силе воздействия на вирусы, болезнетворные микробы и грибки лофант не уступает зверобою про- дырявленному [7, 10, 15]. Лофант тибетский с давних времен применяется в восточной медицине, считается сильным биости- мулятором, соперничающим с женьшенем. В отли- чие от женьшеня его воздействие на организм более мягкое и продолжается длительное время [13-15]. Лофант тибетский - прекрасный медонос. Мед на основе лофанта - лечебный [12]. Растение отлича- ется продолжительным периодом цветения; лофант способен активно цвести и выделять нектар уже в первый год жизни. Цель и методика исследования В настоящее время в отечественной литературе практически отсутствует информация, касающаяся технологии возделывания лофанта тибетского, боль- ше сведений имеется о лофанте анисовом [9-14]. Цель исследования - изучить эффективность влия- ния предпосевной обработки семян лофанта тибет- ского регуляторами роста. В задачи исследования входило определение: 1) энергии прорастания и ла- бораторной всхожести семян; 2) динамики высоты и биометрических показателей лофанта тибетского. Исследование проводилось в 2017-2018 гг. В те- чение двух лет изучалось влияние препаратов из различных классов соединений в концентрациях, рекомендуемых производителем, комплексного дей- ствия: Эпин-экстра (универсальный антистрессо- вый адаптоген, применяется для усиления роста, раз- вития растений, повышает устойчивость к болезням и низким температурам); Циркон (гидроксикорич- ная кислота - регулятор роста, повышает всхожесть семян, мощный индуктор болезнеустойчивости, по- вышает устойчивость к грибным, вирусным и бакте- риальным заболеваниям); Ортон-Рост (способству- ет ускорению роста и развития рассады, повышает устойчивость к заболеваниям, нейтрализует дей- ствие неблагоприятных условий). Схема опыта включает четыре варианта: 1) кон- троль (семена замачивали в дистиллированной воде); 2) Эпин-экстра (концентрация - 0,05 мл/100 мл воды); 3) Циркон (концентрация - 0,05 мл/100 мл воды); 4) Ортон-Рост (концентрация - 0,5 г/250 мл воды). Время замачивания семян в воде и обработки препаратами во всех изучаемых вариантах - 4 ч. Про- Таблица 1 Особенности прорастания семян лофанта тибетского (в чашках Петри, в среднем за 2017-2018 гг.) Table 1 Features of germination of seeds of the lophant of Tibetan (in Petri dishes, on average for 2017-2018) Варианты опыта Variants of the ex- periment Интенсивность прорастания семян (дни от посева до прорастания) Intensity of germination of seeds (days from sowing to germination) Энергия прорастания Energy of germination 3-й 3rd 4-й 4th 5-й 5th 6-й 6th 7-й 7th % 1. Контроль (вода) Control (water) 7 10 7 6 7 37 2. Эпин-Экстра Epin-Extra 12 11 13 11 8 55 3. Циркон Zircon 6 7 8 8 5 38 4. Ортон-Рост Orton-Growth 6 21 20 12 4 63 Таблица 2 Биометрические показатели растений лофанта тибетского (35-дневная рассада) Тable 2 Biometric indices of Lofant Tibetan plants (35-day seedlings) Биометрические показатели Biometric indicators Варианты опыта Variants of the experiment 1. Контроль (вода) Control (water) 2. Эпин-Экстра Epin-Extra 3. Циркон Zircon 4. Ортон-Рост Orton-Rost Высота растений, см Plant height, cm 7,2 ± 0,5 8,5 ± 0,3 8,3 ± 0,4 9,4 ± 0,2 Количество пар листьев, шт. Number of pairs of leaves, pcs. 2,9 ± 0,4 4,5 ± 0,1 4,1 ± 0,3 4,7 ± 0,1 Средняя длина листа, см Average length of sheet, cm 2,8 ± 0,3 4,4 ± 0,1 4,2 ± 0,2 4,5 ± 0,1 Средняя ширина листа, см Average leaf width, cm 2,2 ± 0,3 3,7 ± 0,2 3,5 ± 0,2 3,7 ± 0,1 Длина корневых систем, см Length of root systems, cm 7,7 ± 0,7 11,5 ± 0,5 10,2 ± 0,5 12,9 ± 0,4 ращивание семян лофанта тибетского проводилось в чашках Петри и на стандартном субстрате (готовая почвенная смесь для выращивания рассады цветоч- ных и овощных культур) в лабораторных условиях (естественное освещение, температура + 22-23 ºС). Опыт проводился в соответствии с методикой иссле- дования по интродукции лекарственных растений (1994). Энергию прорастания определяли на седь- мой день после посева, лабораторную всхожесть - на 25-й день после посева. Кроме того, в задачи исследования входило изуче- ние влияния обработки семян препаратами на рост и развитие рассады: определяли динамику высоты и биометрические показатели лофанта тибетского. Для этого семена после обработки препаратами высевали в кассеты. Результаты исследования Из данных, приведенных в табл. 1, видно, что про- цесс прорастания семян в изучаемых вариантах шел по-разному. Замедленное прорастание отмечено в ва- рианте, где семена обработаны препаратом Циркон, на седьмой день энергия прорастания была на 1 % выше, чем в контроле. При обработке семян препаратом Эпин-Экстра энергия прорастания на 18 % пре- вышает результаты, полученные в контроле. Самая высокая энергия прорастания семян наблюдалась при обработке семян препаратом Ортон-Рост, она на 26 % выше, чем в контроле. Лабораторная всхожесть семян существенно раз- личалась по вариантам, в контроле она составила 63,3 %; при обработке препаратами: Эпин-Экстра - 78,7 %; Циркон - 72,6 %; Ортон-Рост - 81,7 %. При- веденные данные свидетельствуют о более высокой эффективности препарата Ортон-Рост, предпосевная обработка семян препаратом существенно увеличила не только энергию прорастания, но и лабораторную всхожесть. В задачи эксперимента входило изучение влияния предпосевной обработки семян на такие важнейшие показатели развития растений, как высота и формиро- вание ассимиляционного аппарата (табл. 2). Листья у лофанта тибетского располагаются на стебле супро- тивно, парами, поэтому показатели приводятся по количеству пар листьев. Из данных, представленных в табл. 2, прослеживается четкая зависимость между развитием растений и предпосевной обработкой се- Таблица 3 Особенности формирования надземной и подземной биомассы лофанта тибетского (масса одного побега, в среднем за 2017-2018 гг.) Table 3 Features of the formation of aboveground and underground biomass of the lofant Tibeta (the mass of one escape, on average for 2017-2018) Варианты опыта Variants of the experiment Надземная биомасса Аboveground biomass Подземная биомасса Underground biomass Общая масса, г Total mass, g листья, г leaves, g стебли, г stems, g % от общей массы % of total mass г g % от общей массы % of total mass 1. Контроль(вода) Control (water) 0,47 ± 0,03 0,12 ± 0,01 85,5 0,10 ± 0,03 14,5 0,69 ± 0,04 2. Эпин-Экстра Epin-Extra 0,66 ± 0,02 0,20 ± 0,03 85,1 0,15 ± 0,02 14,9 1,01 ± 0,02 3. Циркон Zircon 0,59 ± 0,03 0,16 ± 0,03 85,2 0,13 ± 0,03 14,8 0,88 ± 0,03 4. Ортон-Рост Orton-Rost 0,74 ± 0,02 0,22 ± 0,01 84,4 0,18 ± 0,01 15,6 1,14 ± 0,01 НСР 2017 г. 0,5 - - - - - 0,11 НСР 2018 г. 0,5 - - - - - 0,09 мян различными регуляторами роста. Самые низкие биометрические характеристики по всем изучаемым параметрам получены в первом варианте, взятом за контроль, где семена перед посевом замачивали в дистиллированной воде. Лучшие показатели имели растения в четвертом варианте, при обработке семян препаратом Ортон-Рост: больше количество пар ли- стьев (4,7 ± 0,1 шт.); длина и ширина листьев (4,5 ± 0,1 см; 3,7 ± 0,1 см соответственно); высота расте- ний (9,4 ± 0,2 см) и длина корневых систем (12,9 ± 0,4 см). Особенно следует отметить то, что растения при обработке семян препаратом Ортон-Рост сфор- мировали максимальную корневую систему, которая была на 5,2 см (67,5 %) длиннее, чем в контроле. До- вольно высокие показатели обеспечили растения во втором варианте, где семена обработаны препаратом Эпин-Экстра. Кроме того, в эксперименте было изучено влия- ние предпосевной обработки семян на формирова- ние надземной и подземной биомассы. В результате проведенного сравнительного анализа установлено (в среднем за два года исследования): во всех вари- антах, где использовались регуляторы роста, наблю- далось увеличение как надземной, так и подземной биомассы; более низкие характеристики имели рас- тения в контрольном варианте (табл. 3). Довольно высокие показатели отмечены в чет- вертом варианте, при обработке семян препаратом Ортон-Рост: надземная биомасса (в среднем на один побег) увеличилась по сравнению с контрольным ва- риантом на 0,37 г (62,7 %), а подземная - на 0,08 г (80,0 %). В структуре надземной биомассы побега во всех вариантах преобладают листья, на их долю при- ходится от 0,47 ± 0,03 г (контроль) до 0,74 ± 0,02 г (Ортон-рост). В процентном выражении доля ли- стьев в структуре общей биомассы побега составля- ет: 1) контроль - 68,1 %: 2) Эпин-Экстра - 65,3 %; 3) Циркон - 67,0 %; 4) Ортон-Рост - 64,9 %. Результаты математической обработки свидетель- ствует о том, что все изучаемые регуляторы роста оказали существенное влияние на формирование об- щей биомассы побега, но максимальный эффект по- лучен при обработке семян препаратом Ортон-Рост. заключение Сравнительный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что предпосевная об- работка семян различными формами регуляторов ро- ста существенно влияет на развитие растений лофан- та тибетского: увеличиваются энергия прорастания и лабораторная всхожесть, возрастают все биоме- трические параметры растений (высота, количество пар листьев, длина и ширина листа, длина корневых систем), наблюдается рост надземной и подземной биомассы. Из трех изученных препаратов наиболее эффек- тивным оказался препарат Ортон-Рост, в данном варианте растения сформировали не только более высокую надземную биомассу, но и максимальную подземную массу, что несомненно окажет положи- тельное влияние на приживаемость рассады при вы- садке в открытый грунт. Результаты, полученные в ходе эксперимента, мо- гут быть использованы при создании плантаций для заготовки лекарственного сырья лофанта тибетского в промышленных масштабах.
1. Abramchuk A. V. Kul'tiviruemye lekarstvennye rasteniya. Assortiment, svoystva, tehnologiya vozdely- vaniya / A. V. Abramchuk, S. K. Mingalev. Ekaterinburg, 2004. 292 s.
2. Abramchuk A. V. Lekarstvennye rasteniya Urala / A. V. Abramchuk, G. G. Kartasheva. Ekaterinburg, 2010. 510 s.
3. Abramchuk A. V. Effektivnost' rassadnogo sposoba pri introdukcii lofanta anisovogo / A. V. Abram- chuk // Konyaevskie chteniya : sb. st. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Ekaterinburg, 2014. S. 82-84.
4. Abramchuk A. V. Osobennosti rosta i razvitiya efirnomaslichnyh rasteniy v usloviyah Srednego Urala / A. V. Abramchuk // Strategicheskie zadachi agrarnogo obrazovaniya i nauki : sb. mat. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Ekaterinburg, 2015. S. 8-11.
5. Abramchuk A. V. Rassadnyy sposob vozdelyvaniya lofanta tibetskogo (Lophanthus tibeticus C. Y. Wuet Y. C. Huang) v usloviyah Srednego Urala / A. V. Abramchuk // Konyaevskie chteniya :. sb. st. Mezhdunar. nauch.- prakt. konf. Ekaterinburg, 2016. S. 293-296.
6. Abramchuk A. V. Sravnitel'naya ocenka produktivnosti vidov i sortov lofanta (Lophanthus Adans.) v usloviyah introdukcii / A. V. Abramchuk, M. Yu. Karpuhin // Agrarnyy vestnik Urala. 2016. № 12. S. 4-7.
7. Buner S. H. Lechebnye travy. Lechenie bez antibiotikov / S. H. Buner. M. : Moy mir, 2007. 160 s.
8. Burenina I. A. Osnovnye metodologicheskie principy primeneniya aromaterapii v vosstanovitel'nom lechenii / I. A. Burenina // Vestnik sovremennoy klinicheskoy mediciny. 2009. Vyp. 2. T. 2 S. 15-30.
9. Velikorodov A. V. Vydelenie efirnogo masla iz lofanta anisovogo i izuchenie ego himicheskogo sostava / A. V. Velikorodov, H. A. A. Abdelaal, A. G. Tyrkov // Vestnik Altayskogo gos. agrarnogo universiteta. 2009. № 10. S. 66-71.
10. Ionova L. P. Vliyanie agrotehnicheskih priemov na rost, razvitie i produktivnost' lofanta aniso- vogo v usloviyah astrahanskoy oblasti / L. P. Ionova, S. A. Parshin // Agrarnyy vestnik Urala. 2012. № 9. S. 49-51.
11. Kuyanceva A. M. Vliyanie nastoya iz list'ev lofanta anisovogo na rost volos / A. M. Kuyanceva, M. N. Iva- shev // Uspehi sovremennogo estestvoznaniya. 2013. Vyp. 3. S. 140.
12. Popova O. I. Izuchenie fenol'nyh soedineniy travy lofanta anisovogo / O. I. Popova, V. V. Chumakova // Farmaciya. 2011. № 3. S. 20-22.
13. Chumakova V. V. Opredelenie gallovoy kisloty v trave lofanta anisovogo / V. V. Chumakova, T. D. Mezen- ceva, O. I. Popova // Himiya rastitel'nogo syr'ya. 2011. № 4. S. 269-274.
14. Chumakova V. V. Lofant anisovyy - perspektivnaya kul'tura mnogoplanovogo ispol'zovaniya / V. V. Chu- makova, O. I. Popova // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2013. Vyp. 10. S. 36-38.
15. Shatar S. V. Issledovanie efirnogo masla Lophantus chinensis L. iz Mongolii / S. Shatar, Sh. Altance- ceg, Zh. Irehbayar, D. Suran // Byul. VSNC SO RAMN. 2009. № 2. C. 15-18.
