PRODUCTIVE LONGEVITY HERBAL WAITING (HYPERICUM PERFORATUM L.)
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 35
to 40
Status:
Published
Received:
25.08.2018
Accepted:
25.08.2018
Published:
25.08.2018
Subject area:
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
Language:
Russian
Keywords:
St. John’s wort, varieties: Aibolit, Zolotodolinsky, Solnechny, structure and productivity of aboveground biomass
Abstract (English):
The natural reserves of many wild medicinal plants are reduced from year to year due to irrational use of medicinal plants. The creation of industrial plantations is becoming topical. The most popular and widely used plants, both in official and in folk medicine, belong to St. John’s wort (Hypericum perforatum L.). Experience was laid in 2013 in the Uralets educational and experimental farm, on the collection plot of medicinal plants of the UrSAU. The scheme of the experiment includes four options: 1) St. John’s wort (control – wild species); 2) variety Zolotodolinsky; 3) variety Aibolit; 4) variety Solnechny. In the experiment, the Aibolit variety provided a stably high productivity, the increase in yields by years of study (in comparison with the control) ranged from 43.0 % to 54.7 %. The Zolotodolinsky variety produced rather high productivity, deviations from control ranged from 25.6 % to 42.1 %. Less effective was the variety Solnechny, the yield of medicinal raw materials was 25.6–38.4 % lower than that of Aibolit. The maximum productivity for all years of observations was obtained in 2016: Zolotodolinsky – 13.5 t / ha; Aibolit – 14,7 t / ha; Solnechny – 12,9 t / ha. In the fifth year of the study (2017), there was a noticeable decrease in the productivity of aboveground biomass in all the studied variants: the projective cover decreased (80–85 %), later and slower growth of plants in the spring period, slowed the rate of apical plant growth (0.87 cm / day – control, 1.1 cm / day – variety Aibolit).
The natural reserves of many wild medicinal plants are reduced from year to year due to irrational use of medicinal plants. The creation of industrial plantations is becoming topical. The most popular and widely used plants, both in official and in folk medicine, belong to St. John’s wort (Hypericum perforatum L.). Experience was laid in 2013 in the Uralets educational and experimental farm, on the collection plot of medicinal plants of the UrSAU. The scheme of the experiment includes four options: 1) St. John’s wort (control – wild species); 2) variety Zolotodolinsky; 3) variety Aibolit; 4) variety Solnechny. In the experiment, the Aibolit variety provided a stably high productivity, the increase in yields by years of study (in comparison with the control) ranged from 43.0 % to 54.7 %. The Zolotodolinsky variety produced rather high productivity, deviations from control ranged from 25.6 % to 42.1 %. Less effective was the variety Solnechny, the yield of medicinal raw materials was 25.6–38.4 % lower than that of Aibolit. The maximum productivity for all years of observations was obtained in 2016: Zolotodolinsky – 13.5 t / ha; Aibolit – 14,7 t / ha; Solnechny – 12,9 t / ha. In the fifth year of the study (2017), there was a noticeable decrease in the productivity of aboveground biomass in all the studied variants: the projective cover decreased (80–85 %), later and slower growth of plants in the spring period, slowed the rate of apical plant growth (0.87 cm / day – control, 1.1 cm / day – variety Aibolit).
Keywords:
St. John’s wort, varieties: Aibolit, Zolotodolinsky, Solnechny, structure and productivity of aboveground biomass
St. John’s wort, varieties: Aibolit, Zolotodolinsky, Solnechny, structure and productivity of aboveground biomass
Положительная рецензия представлена Ю. А. Овсянниковым, доктором сельскохозяйственных наук, профессором Уральского государственного экономического университета. В настоящее время возделывание лекарственных растений считается высокорентабельной отраслью. К наиболее популярным и широко используемым растениям как в официальной (включен в Государ- ственную фармакопею), так и в народной медицине принадлежит зверобой продырявленный (Hypericum perforatum L.) [8, 13, 15]. Зверобой как лекарственное растение был известен уже в Древней Греции. В Рос- сии его начали применять в начале XVII в. В Средние века он входил в состав знаменитых рыцарских элик- сиров [8, 9]. На Среднем Урале зверобой продырявленный наиболее распространен в лесостепной зоне. Кроме зверобоя продырявленного во флоре Среднего Урала встречаются спорадически по освещенным склонам южных ориентаций, лесным полянам, берегам рек похожие на него: зверобой пятнистый (H. maculatum Crantz.), з. изящный (H. elegans Steph), з. волосистый (H. hirsutum L.) [1, 2]. В официальной медицине эти виды не используются, а в народной применяются наравне со зверобоем продырявленным, особенно зверобой пятнистый [1, 15]. Потребности в сырье зверобоя непрерывно воз- растают не только в медицинской, но и в пищевой промышленности. Актуальным становится создание промышленных плантаций зверобоя продырявлен- ного, поскольку природные запасы ввиду система- тического нерационального использования резко со- кращаются [1, 2, 11]. Лекарственным сырьем у зверобоя является над- земная биомасса, собранная в период массового цве- тения растений, в которой содержатся: флавоноиды, лейкоантоцианы, дубильные вещества; сапонины, каротин (до 55 мг % на сухой вес), холин и следы ал- калоидов; аскорбиновая кислота, максимум которой отмечается в фазе цветения [8-12, 14]. В надземной массе зверобоя содержится красящее вещество ги- перицин, оказывающее антидепрессивное действие (влияет на содержание серотонина и мелатонина в организме, недостаток которых приводит к депрес- сии), смолистые вещества (17 %); эфирное масло (0,1 %), в цветках содержание эфирного масла варьи- руется от 0,47 до 0,8 % сырой массы [8, 13]. Амен- тофлавоны и процианидины проявляют антиокси- дантные свойства, оказывают сосудорасширяющее и противовоспалительное действие. Кроме того, в над- земной биомассе содержатся макроэлементы (мг/г): K - 16,8; Ca - 7,3; Mg - 2,2; Fe - 0,11; микроэлементы (мкг/г): Mn - 0,25; Cu - 0,34; Zn - 0,71; Co - 0,21; Mo - 5,6; Cr - 0,01; Al - 0,02; Se - 5,0; Ni - 0,18; Sr - 0,18; Cd - 7,2; B - 40,4. Растение способно концен- трировать Mo, Se, Cd, а также Mn [10]. Препараты из травы зверобоя обладают широ- ким спектром действия: выявлено возбуждающее действие на сердечную деятельность, способность кратковременно повышать артериальное давление; отмечены антисклеротическое действие и положи- тельное влияние зверобоя на состав крови при раке [10-12]. Из настойки травы делают примочки при уплотнении молочных желез и других опухолях. Употребляется настойка и при расстройстве нервной системы. Имеются данные, что препараты из зверо- боя обладают Р-витаминной активностью, уменьша- ют проницаемость капилляров; улучшают венозное кровоснабжение внутренних органов; регулируют обменные процессы в организме; оказывают по- ложительное действие на печень, желчные каналы; наружно применяются при ожогах, ранах, язвах, фурункулах и т. д. [10-13]. Зверобойное масло, при- меняемое при ожогах, ускоряет регенерацию кожи и предотвращает появление рубцов. Дубильные веще- ства, выделенные из зверобоя, относятся к эффектив- ным растительным антибиотикам [8-10]. Кроме того, зверобой продырявленный обладает декоративными свойствами: ажурный габитус; мно- гочисленные золотисто-желтые цветки, собранные в метельчатые соцветия; обильное и продолжитель- ное цветение. Он может широко использоваться в ландшафтном дизайне для создания различных ком- позиций: декорирования клумб, миксбордеров, мо- дульных цветников. Зверобой эффектно смотрится в бордюрах, на каменистых горках, в мавританских газонах [3, 4]. Цель, задачи и методика исследования Опыт на тему «Продуктивное долголетие зверо- боя продырявленного (Hypericum perforatum L.)» за- ложен в учебно-опытном хозяйстве «Уралец» на кол- лекционном участке лекарственных растений УрГАУ, расположенном в Белоярском районе Свердловской области. Цель исследования - изучить продуктивное долголетие зверобоя продырявленного. Задачи иссле- дования сводились к определению продуктивности и структуры надземной биомассы зверобоя. Исследо- вание проводилось на плантации, закладка которой была осуществлена 25 мая 2013 г. Почва - чернозем оподзоленный тяжелосуглинистый, реакция почвен- ной среды слабокислая, содержание гумуса 7,1 %. В качестве предшественника использовался черный пар, осенью 2012 г. провели глубокую обработку по- чвы (зяблевая вспашка на глубину 25-27 см). Весной 2013 г. почву прокультивировали и проборонили. Размножается зверобой семенами, вегетативным путем (делением куста) и рассадой. При посеве се- мян в открытый грунт зверобой зацветает на второй год жизни, а полного развития достигает на третий год жизни [1, 6]. Плантация создана рассадным спо- собом (посев на рассаду - 10 апреля 2013 г.). До вы- садки рассады в грунт всходы не подкармливали, но регулярно поливали. К 25 мая высота растений колебалась по вариантам от 4 до 7 см. Посадка рас- Таблица 1 Продуктивность надземной биомассы зверобоя продырявленного, 2014-2015 гг. Table 1 Productivity of aboveground biomass of St. John’s wort perfumed, 2014-2015 Варианты опыта Experiment options Сырая масса (свежесобранное лекарственное сырье) Raw mass (freshly collected medicinal raw materials) 2014 2015 Продуктив- ность, т/га Productive, t / ha Отклонения от контроля (+) Deviations from control (+) Продуктив- ность, т/га Productive, t / ha Отклонения от контроля (+) Deviations from control (+) т/га t / ha % т/га t / ha % 1) зверобой продырявленный (дикорастущий вид - контроль) 1) St. John’s wort (control - wild species) 9,0 - - 8,6 - - 2) сорт Золотодолинский 2) variety Zolotodolinsky 12,5 3,5 38,9 10,8 2,2 25,6 3) сорт Айболит 3) variety Aibolit 13,3 4,3 47,8 12,9 4,3 50,0 4) сорт Солнечный 4) variety Solnechny 11,0 2,0 22,2 9,6 1,0 11,6 НСР 05 0,61 - - 0,57 - - Таблица 2 Продуктивность надземной биомассы зверобоя продырявленного, 2016-2017 гг. Table 2 Productivity of aboveground biomass of St. John’s wort perfumed, 2016-2017 Варианты опыта Experiment options Сырая масса (свежесобранное лекарственное сырье) Raw mass (freshly collected medicinal raw materials) 2016 2017 Продуктив- ность, т/га Productive, t / ha Отклонения от контроля (+) Deviations from control (+) Продуктив- ность, т/га Productive, t / ha Отклонения от кон- троля (+) Deviations from control (+) т/га t / ha % т/га t / ha 1) зверобой продырявленный (дикорастущий вид - контроль) 1) St. John’s wort (control - wild species) 9,5 - - 9,3 - - 2) сорт Золотодолинский 2) variety Zolotodolinsky 13,5 4,0 42,1 11,9 2,6 28,0 3) сорт Айболит 3) variety Aibolit 14,7 5,2 54,7 13,3 4,0 43,0 4) сорт Солнечный 4) variety Solnechny 12,9 3,4 35,8 11,0 1,7 18,3 НСР 05 0,69 - - 0,64 - - сады в открытый грунт проведена широкорядным способом: ширина междурядий - 35 см, расстояние в рядке (между растениями) - 20 см; плотность по- садки составила 15 шт./м2. В схему опыта включены четыре варианта: 1) зверобой продырявленный (кон- троль); 2) сорт Золотодолинский; 3) сорт Айболит; 4) сорт Солнечный. За контроль взят дикорастущий вид зверобоя продырявленного местной популяции, семена которого собраны в окрестностях учхоза «Уралец» [6]. Результаты исследования Учет продуктивности надземной массы прово- дили в конце второй - начале третьей декады июля, одновременно во всех изучаемых вариантах. В это время растения зверобоя находились в генеративной стадии развития - массовое цветение. Именно на этой стадии зверобой не только формирует макси- мальную продуктивность, но и обладает высоким со- держанием биологически активных веществ [8, 11]. Для получения лекарственного сырья надземную Таблица 3 Cтруктурный состав надземной биомассы зверобоя продырявленного, 2017 г. Table 3 Structural composition of the aboveground biomass of St. John’s wort, 2017 Варианты опыта Experiment options Зеленая масса Green mass Листья Leaves Цветки и бутоны Flowers and buds Побеги Shoots Итого, т/га Total, t / ha т/га t / ha % т/га t / ha % т/га t / ha % 1) зверобой продырявленный (дикорастущий вид - контроль) 1) St. John’s wort (control - wild species) 4,1 43,9 2,0 21,3 3,2 34,8 9,3 2) сорт Золотодолинский 2) variety Zolotodolinsky 5,4 45,4 2,9 24,4 3,6 30,2 11,9 3) сорт Айболит 3) variety Aibolit 5,9 44,3 3,0 22,6 4,4 33,1 13,3 4) сорт Солнечный 4) variety Solnechny 5,0 45,0 2,4 22,1 3,6 32,9 11,0 массу срезали на высоте 15-20 см от поверхности по- чвы. Использовалась хорошо облиственная верхняя часть цветущих побегов. Уборку урожая проводили на всех делянках одновременно. В исследованиях, проводимых кафедрой растени- еводства и селекции, по изучению сроков и способов посева лекарственных растений установлено, что в условиях Среднего Урала довольно эффективен рас- садный способ возделывания, который оказывает существенное влияние на рост и развитие растений: сокращаются межфазные периоды, ускоряется пере- ход в генеративную стадию развития [6, 7]. При рас- садном способе возделывания в фитоценозе зверобоя уже в первый год жизни (год посадки) наблюдалась фаза массового цветения (в середине августа 75- 85 % растений находились в фазе цветения), поэтому выборочно на небольших пробных площадках была определена продуктивность, которая колебалась от 5,7 т/га (сорт Солнечный) до 11,2 т/га (сорт Айбо- лит). В последующие годы продуктивность надзем- ной биомассы определяли в период массового цвете- ния зверобоя. В 2014 г. было отмечено существенное увеличение надземной биомассы по сравнению с 2013 г. Доволь- но высокую продуктивность сформировали два сорта: Айболит (13,3 т/га) и Золотодолинский (12,5 т/га), су- щественно ниже - у сорта Солнечный (табл. 1). Заметное снижение продуктивности наблюдалось в 2015 г., что связано с крайне неблагоприятными метеоусловиями: поздневесенние заморозки, низкие температуры в мае - июне, частое и обильное выпа- дение атмосферных осадков отрицательно повлияли на формирование надземной биомассы. На четвертый год жизни (2016 г.) зверобой до- стиг максимального развития: травостой был сфор- мирован однородный, сомкнутый, выровненный по высоте, проективное покрытие во всех вариантах составляло 100 %. Самая высокая продуктивность за все годы наблюдений получена именно в 2016 г.: Зо- лотодолинский - 13,5 т/га; Айболит - 14,7 т/га; Сол- нечный - 12,9 т/га (табл. 2). На пятый год исследования (2017 г.) наметилось заметное снижение продуктивности надземной био- массы во всех изучаемых вариантах. Изменился внешний облик фитоценоза: появились выпады (из- реживание травостоя), снизилось проективное по- крытие (80-85 %), отмечено более позднее и медлен- ное отрастание растений в весенний период, увели- чились межфазные периоды, замедлилась скорость апикального роста растений (0,87 см/сутки - кон- троль; 1,1 см /сутки - сорт Айболит). Таким образом, в течение пяти лет наблюдений лучшие результаты отмечены у сорта Айболит, при- бавка урожайности по годам исследования колеба- лась от 43,0 % до 54,7 %. Довольно продуктивным зарекомендовал себя сорт Золотодолинский, от- клонения от контроля варьировались от 25,6 % до 42,1 %. Менее результативным оказался сорт Сол- нечный, выход лекарственного сырья был на 25,6- 38,4 % ниже, чем у сорта Айболит. Дисперсионный метод анализа полученных результатов показал, что изучаемые сорта заметно различались по формиро- ванию продуктивности, отклонения от контроля по всем годам исследования были достоверны, они су- щественно превышали величину НСР05. Качество лекарственного сырья в большой степени зависит от структурного состава растения, чем больше в биомассе цветков, соцветий и листьев, тем выше качество получаемого сырья. Для определения структуры надземной массы зверобоя в период убор- ки урожая отбирали среднюю пробу (по 300 г с каж- дого варианта в трех повторностях). В лаборатории в отобранных пробах выделяли три фракции: листья, цветки и бутоны, побеги разных порядков; взвешивали и устанавливали их процентное соотношение в структуре урожая. Результаты, полученные в процессе исследова- ния, представлены в табл. 3, из которой видно, что в 2017 г. более выcокая облиственность характерна для cорта Золотодолинский, она составила 45,4 %, близкие результаты отмечены у cорта Солнечный - 45,0 %. Доля листьев в надземной биомаcсе у изучае- мых cортов варьировалась от 44,3 до 45,4 %. Максимальная масса цветков и бутонов, а также листьев была сформирована у сорта Айболит. Из изу- чаемых cортов более низкая доля цветков и бутонов в надземной биомаcсе отмечена у cорта Солнеч- ный - 22,1 % (2,4 т/га). Наибольший процент побегов (стеблей и побегов разных порядков) в надземной биомасcе получен в контрольном варианте, где воз- делывался зверобой продырявленный местной попу- ляции, доля побегов cоставила 34,8 %. В целом в течение всех лет наблюдений в над- земной биомассе зверобоя продырявленного во всех изучаемых вариантах отмечено довольно высокое участие листьев и соцветий и умеренное - побегов (стеблей и ветвей). Заключение Проведенное исследование показало, что в при- родно-климатических условиях Среднего Урала изу- чаемые сорта зверобоя продырявленного (при рас- садном способе возделывания) в течение пяти лет использования формировали довольно высокую про- дуктивность. Самая высокая продуктивность была получена на четвертый год жизни растений. Наиболее эффективным зарекомендовал себя сорт Айболит, который в течение пяти лет эксперимента обеспечивал максимальную продуктивность, с повы- шенным содержанием в структуре надземной био- массы листьев и соцветий. Дикорастущий вид зверобоя продырявленного, семена которого для закладки плантации были собра- ны в естественной популяции местной флоры (взят за контроль), показал довольно стабильную продук- тивность в течение всех лет наблюдений. Колебания по годам исследования были несущественны.
1. Abramchuk A. V. Lekarstvennye rasteniya Urala / A. V. Abramchuk, G. G. Kartasheva. Ekaterinburg, 2010. 510 s. (Grif UMO vuzov RF).
2. Abramchuk A. V. Dikorastuschie travyanistye rasteniya / A. V. Abramchuk, V. R. Laptev. Ekaterinburg, 2012. 72 s.
3. Abramchuk A. V. Landshaftnyy dizayn. Osobennosti sozdaniya kamenistyh i vodnyh sadov / A. V. Abram- chuk, S. K. Mingalev, M. Yu. Karpuhin, G. G. Kartasheva. Ekaterinburg : Izd-vo UrGSHA, 2012. 362 s.
4. Abramchuk A. V. Sadovo-parkovoe i landshaftnoe iskusstvo / A. V. Abramchuk, G. G. Kartasheva, M. Yu. Kar- puhin. Ekaterinburg, 2013. 612 s. (Grif UMO vuzov RF).
5. Abramchuk A. V. Effektivnost' rassadnogo sposoba pri introdukcii lofanta anisovogo / A. V. Abram- chuk // Konyaevskie chteniya : sb. mat. mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Ekaterinburg, 2014. S. 82-84.
6. Abramchuk A. V. Vliyanie sorta na formirovanie produktivnosti zveroboya prodyryavlennogo (Hypericum perforatum L.) / A. V. Abramchuk // Agrarnyy vestnik Urala. 2015. № 3. S. 39-42.
7. Abramchuk A. V. Rassadnyy sposob vozdelyvaniya lofanta tibetskogo (Lophanthus tibeticus C. Y. Wuet Y. Huang) v usloviyah Srednego Urala / A. V. Abramchuk // Konyaevskie chteniya : sb. mat. V Yubileynoy mezhdu- nar. nauch.-prakt. konf. Ekaterinburg, 2016. S. 293-297.
8. Bol'shaya illyustrirovannaya enciklopediya. Lekarstvennye rasteniya. SPb. : SZKEO, 2017. 224 s.
9. Vse o lekarstvennyh rasteniyah. SPb. : OOO «SZKEO», 2016. 192 s.
10. Goncharova T. A. Enciklopediya lekarstvennyh rasteniy / T. A. Goncharova. M. : Izd-vo Dom MSP, 2001. T. 1. 560 s.; T. 2. 528 s.
11. Il'ina T. A. Lekarstvennye rasteniya: Bol'shaya illyustrirovannaya enciklopediya / T. A. Il'ina. M.: Izd-vo «E», 2017. 304 s.
12. Il'ina T. A. Lechebnye rasteniya: illyustrirovannyy spravochnik-opredelitel' / T. A. Il'ina. M. : Eks- mo, 2017. 352 s.
13. Sidel'nikov N. I. Dikorastuschie lekarstvennye rasteniya Rossii: sbor, sushka, podgotovka syr'ya (sbornik instrukciy) / N. I. Sidel'nikov, L. N. Zayko. M. : FGBNU VILAR, 2015. 344 s.
14. Sorokina O. N. Spektrofotometricheskoe opredelenie summarnogo soderzhaniya flavonoidov v lekar- stvennyh preparatah rastitel'nogo proishozhdeniya / O. N. Sorokina, E. G. Sumina i dr. // Izvestiya Samar- skogo universiteta. Novaya seriya. Ser. Himiya, Biologiya, Ekologiya. 2013. T. 13. Vyp. 3. S. 8-11.
15. Uzhegov G. N. Narodnaya medicina. 10 000 receptov ot 500 zabolevaniy / G. N. Uzhegov. M. : Izd-vo «E», 2017. 1088 s.
