Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1 История применения и современное использование иссопа лекарственного 9
1.2 Систематика, происхождение и распространение иссопа лекарственного 11
1.3 Биологические особенности иссопа лекарственного 13
1.4 Химический состав сырья иссопа лекарственного 17
1.5 Особенности накопления эфирного масла в сырье иссопа лекарственного 19
1.6 Опыт интродукции и технология выращивания иссопа лекарственного в различных природно-климатических зонах 26
1.7 Регуляторы роста в лекарственном и эфиромасличном растениеводстве 30
Глава 2. Условия и методика проведений исследований 33
2.1 Объекты и методы исследований 33
2.2 Почвенно-климатические условия и методики проведения исследований 33
Глава 3. Сравнительная оценка сортов и популяций различного происхождения иссопа лекарственного 45
3.1 Ритмы сезонного развития сортов и популяций иссопа лекарственного в условиях Московской области 45
3.2 Морфологические особенности семян сортов и популяций иссопа лекарственного различного происхождения 47
3.3 Урожайность и содержание основных БАВ в сырье образцов иссопа различного происхождения 49
3.4 Комплексная оценка сортов по фенотипическим характеристикам и показателям урожайности 54
3.5 Биоморфологическая характеристика наиболее перспективных сортов и популяций иссопа лекрственного 61
Глава 4. Разработка технологии зелёного черенкования применительно к иссопу лекарственному 67
Глава 5. Влияние фиторегуляторов роста и удобрений на продуктивность иссопа лекарственного и качество сырья 75
5.1 Влияние концентрации фиторегуляторов на урожайность и содержание эфирного масла в сырье 75
5.2 Динамика изменения содержания эфирного масла в сырье после обработки регуляторами роста 77
5.3 Перспектива применения регуляторов роста, для получения второго укоса иссопа лекарственного 82
5.4 Влияние регуляторов роста на содержание флавоноидов и других БАВ в сырье 84
Глава 6. Агробиологическое обоснование выращивания иссопа лекарственного в гидропонной культуре 86
Глава 7. Экономическая оценка эффективности возделывания сортов и популяций при возделывании иссопа лекарственного 89
Выводы 94
Рекомендации по использованию результатов 96
Список литературы 97
Приложения 124
- Особенности накопления эфирного масла в сырье иссопа лекарственного
- Урожайность и содержание основных БАВ в сырье образцов иссопа различного происхождения
- Динамика изменения содержания эфирного масла в сырье после обработки регуляторами роста
- Экономическая оценка эффективности возделывания сортов и популяций при возделывании иссопа лекарственного
Введение к работе
Актуальность темы. В связи с тем, что центры разнообразия пряных и эфирномасличных культур сосредоточены в более южных широтах, ассортимент ароматических культур для Нечернозёмной зоны РФ довольно ограничен. К культурам, которые показали себя перспективными при первичной интродукции можно отнести иссоп лекарственный (Воронина, Горбунов, Горбунова, 1991; Маланкина Е.Л. 2007).
Иссоп лекарственный (Hyssopus officinalis L.) является культурой многопланового использования. Традиционно его выращивают как пряно-вкусовую овощную культуру, применяемую в консервной, ликероводочнои промышленности и в последние годы появился серьёзный интерес к его эфирному маслу в медицине, в частности в ароматерапии (Wabner D., Beier Ch., 2009). Благодаря продолжительному периоду цветения и разнообразной окраске его охотно используют в ландшафтном дизайне (Маланкина Е.Л., 2006).
Однако учитывая обширный ареал и продолжительное возделывание, культура имеет большое разнообразие форм и сортов, которые существенно отличаются по фенотипическим и биохимическим показателям и необходимо их сравнение в условиях Нечернозёмной зоны (НЗ) РФ с целью определения продуктивности и выяснения оптимального направления использования изучаемых сортов.
Кроме того, практически отсутствуют рекомендации по вегетативному размножению иссопа зелёными черенками, что важно при сохранении продуктивных форм и сортов, а также интенсификации производства сортового посадочного материала.
При выращивании иссопа лекарственного в условиях Московской области актуальным остается определение адаптивного потенциала растений, а также применение фиторегуляторов оказывающих положительное влияние не только на рост и развитие растений, но и на биохимический состав получаемого сырья для фармацевтической, косметической и пищевой промышленности.
Цель и задачи исследований. Цель - провести агробиологическую оценку 14 форм иссопа лекарственного и отобрать наиболее перспективные из них для Нечернозёмной зоны РФ, а также разработать технологические приёмы, позволяющие повысить эффективность выращивания этой культуры в качестве источника лекарственного, овощного и эфирномасличного сырья.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
1. Провести сравнительную технологическую и биохимическую оценку
различных сортообразцов иссопа лекарственного {Hyssopus officinalis L).
2. На основе анализа морфологических признаков, урожайности и
биохимического состава образцов выявить корреляции между признаками для
дальнейшего отбора перспективных форм.
3. Изучить действие на иссоп лекарственный различных по химической
природе фиторегуляторов и микроудобрений и выбрать наиболее эффективные
из них для повышения продуктивности культуры в условиях Нечернозёмной зоны.
4. Провести сравнительную оценку эффективности применения
различных фиторегуляторов при размножении иссопа лекарственного
зелёными черенками.
5. Обосновать возможность выращивания иссопа лекарственного в
качестве пряно-вкусового растения в проточной культуре в зимне-весенний
период.
Научная новизна. Впервые в условиях Московской области изучено накопление ряда биологически активных веществ иссопа лекарственного, таких как розмариновая кислота, флавоноиды и др., являющиеся важной составляющей фармакологической активности сырья. Получены оригинальные результаты по влиянию 6 различных по механизму действия фиторегуляторов и микроудобрений на содержание эфирного масла (ЭМ) в сырье. Усовершенствована матрица оценки хозяйственно ценных признаков сортов и популяций иссопа лекарственного, что делает методику отбора перспективных образцов более достоверной. Выявлены корреляции между отдельными фенотипическими и хозяйственно ценными признаками, что может быть использовано в селекционной работе.
Впервые было проведено изучение влияние фиторегуляторов на укоренение зеленых черенков иссопа лекарственного и выявлены наиболее эффективные.
Практическая значимость работы. Подобраны регуляторы роста, их концентрации и экспозиция, позволяющие существенно повысить укореняемость зелёных черенков иссопа. Разработаны рекомендации по применению регуляторов роста для повышения продуктивности промышленных плантаций и улучшения качества сырья. В результате проведённой работы отобраны перспективные образцы различного назначения, как овощного, так и лекарственного, что позволяет расширить перспективы применения иссопа лекарственного.
Показана эффективность выращивания иссопа лекарственного в проточной культуре без дополнительной модификации питательного раствора и других затрат.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на Международной научной конференции молодых ученых и специалистов РГАУ-МСХА (Москва, 2011); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биоразнообразие: стратегия сохранения и проблемы развития» посвященной 80-летию Дагестанского государственного университета (Дербент, 2011г.); VII-ой Международной конференции «Регуляция роста, развития и продуктивности растений» (Минск, 2011); Международной научно-практической конференции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева «Проблемы развития АПК и сельских территорий в 21 веке» (Москва, 2011); Международной научной конференции «Дендрология, цветоводство и садово-парковое строительство» (Ялта, 2012); Юбилейной
конференции «Интродукция, сохранение и использование биологического разнообразия мировой флоры», посвященной 80-летию ГНУ «Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси» (Минск, 2012); Международной научной конференции «Ботаническому саду лекарственных растений 60 лет», (Москва 2012); Всероссийской с международным участием научной конференции «Научное наследие Н.И. Вавилова и современность», (Москва, 2012); Международной научно-практической конференции «Клеточная биология и биохимия растений» посвященной 85-летию кафедры физиологии и биохимии растений биологического факультета БГУ (Минск, 2013).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 135 страницах, содержит 18 таблиц, 16 рисунков, состоит из введения, 6 глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, который включает 237 источников, в том числе 87 работ иностранных авторов, 8 приложений.
Особенности накопления эфирного масла в сырье иссопа лекарственного
Особенности накопления и состав эфирного масла иссопа лекарственного следует рассмотреть подробно в связи с тем, что оно является отдельным коммерческим продуктом, который применяют в ликероводочной, парфюмерной и медицинской промышленности (ароматерапии) (Машанов В.И., Покровский В.В., 1991; Schnaubert К., 1996; Wabner D., Beier Ch., 2009).
Процесс паровой отгонки эфирного масла из сырья осуществляется в аппаратах периодического и непрерывного действия. Основными показателями технологического режима производства эфирных масел данным методом является скорость отгонки и температура дистиллята, выходящего из теплообменника. При переработке иссопа лекарственного оптимальным является режим с температурой дистиллята, выходящего из теплообменника, в пределах 35-40С и скорости отгонки, составляющей 7% от вместимости аппарата периодического действия. Количество эфирного масла, растворенного в дистилляте, составляет 7% от декантированного эфирного масла (Будяк В.А., Железняк Т.Г., 1988)
Пропитка растительного сырья растворителем в паровой фазе позволяет увеличить выход эфирного масла (Эйдельман М.П., Шляпников В.А., 1986).
В результате исследований предложен способ комплексного использования сырья иссопа лекарственного, который включает в себя постадийное извлечение из сырья эфирного масла методом гидродистилляции и тритерпеновых кислот методом жидкостной экстракции (Никитина А.С, 2011).
Результаты исследований показали, что при перегонке паром, использования вместо воды ненасыщенных растворов неорганических солей, особенно для сырья с содержанием эфирного масла менее 1 % (от воздушно-сухого сырья), позволяет увеличить выход масла в среднем на 75% (Зенкевич И.Г., 1998).
По физическим качествам эфирные масла - летучие вещества с характерным запахом. Растворяются в спирте, эфире, бензоле, и жирах. Установлено, что эфирные масла обладают способностью частично растворяться в воде, кроме того и вода может частично растворятся в масле. Этот вывод сделан при изучении дистилляционнои воды, после перегонки сырья, содержащего эфирное масло, которая содержала значительное количество эфирного масла. (Танасиенко Ф.С, 1985, 1991). При изучении эфирного масла в Никитском ботаническом саду найдены мятные, розовые и камфорные направления запаха (Машанова Н.С., 1990). Эфирное масло иссопа лекарственного - как жидкость желтоватого цвета с травянисто-пряным запахом, не имеет официальных ограничений на применение в парфюмерии, косметике и пищевых ароматических эссенциях (Гиренко М.М. Зверева О.А., 2007).
У иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.), как представителя семейства Яснотковые (Lamiaceae) эфирное масло содержится в круглых железках, сидящих на короткой ножке и содержащих 8 выделительных клеток, расположенных радиально (Croteau et al., 1994). Ножка образована одной базальной клеткой, на которой расположена головка. Проведенные исследования показали, что образование масла в железке начинается еще в стадии одноклеточной головки. На стадии двух- и четырехклеточной — увеличивается и достигает максимума на стадии восьмиклеточной железки (рис.1).
Кутикула в это время покрывает сверху клетки апикальной части железки. Общая кутикула клеток головки при маслонакоплении вздувается, образуя резервуар, наполненный эфирным маслом (Gershenson J, 1989; Gershenson J., Maffei M., Croteau R., 2000). У иссопа лекарственного, в отличие от других представителей семейства яснотковых с экзогенным расположением вместилищ, при идентичных условиях сбора и сушке, содержание эфирного масла не снижается (Баширова P.M., 1998).
Эфирные масла по химической природе представляют сложную смесь терпеновых углеводов и их кислородных производных, гетероциклических соединений и соединений ароматического ряда. Число компонентов одного эфирного масла может достигать сотни и более, при этом часть из них образуется в ходе производства и не является природной. В растениях эфирные масла находятся в свободном состоянии, реже в связанном, в виде гликозидов (Танасиенко Ф.С., 1985, Ловкова М.Я., 2001; Gildemeister Е., Hoffman Fr., 1961).
Содержание и состав эфирного масла зависит от погодно-климатических условий региона возделывания и фенологической фазы развития растений. Наибольшее содержание наблюдается в стадии полного цветения (Kizil S., 2008). Отмечено, что содержание эфирного масла в надземной части растений иссопа более подвержено влиянию температуры и влажности, чем его химический состав (Туманова Е.А., 2003). В фазу массового цветения растений происходит наибольшее, от абсолютно сухого вещества, накопление эфирного масла (Фирсова А.В., 2000). Содержание эфирного масла в растениях может распределяться по отдельным органам не одинаково. Зеленые листья и соцветия содержат 0,8-2,0%, сухая трава - 0,6-1,2%, наименьшее количество эфирного масла содержится в стеблях - около 0,18% (Кухарева Л.В., 1989; Попова О.И., 2010).
Для получения эфирного масла используют надземную часть растения, которую скашивают, а затем обрабатывают паром в перегонных аппаратах. В соответствии со стандартом ИСО, оно содержит: 40-67,5% пинокамфона и изопинокамфона, 14,5-24,5%), альфа и бетапинина, до 2% гипатуленола и 8-12% сесквитерпеновых углеводов (Воткевич С.А., 2002). В эфирном масле иссопа обыкновенного идентифицировано порядка 50 компонентов. Однако в зависимости от подвида иссопа, места выращивания и фазы развития во время уборки эти соотношения изменяются. Так содержание пинокамфона (trans-пинокамфона) может достигать 62%, изипинокамфона (cis-пинокамфона) - 43 %, Р-пинена - 23 %. Кроме перечисленных присутствуют гермакрен D, Р-феландрен, Р-кариофиллен, сабинен, мирцен, Р-бурбонен, причём главным компонентом может быть изопинокарвон, 1,8-цинеол, метилэвгенол, линалоол (Wesolovska А, 2010; Fathiazad F., Hamedeyazdan S.A., 2011).
В Никитском ботаническом саду была проведена работа по сравнительной оценке различных образцов иссопа лекарственного, в результате проведенных исследований выделено два образца с максимальным содержанием эфирного масла. Определение компонентного состава эфирного масла различных видов показало различия в компонентном составе, так содержание изопинокамфона было максимально в сырье иссопа лекарственного, а пинокамфона - в сырье иссопа сомнительного (Андреев Н.Ф., 1990; Алексенова Л.В., 1996).
При исследовании европейского вид Hyssopus officinalis L. subsp. aristatus его наземные части содержат до 1,4% эфирного масла, основные компоненты которого 1,8-ционеол (39,6%) и изопинокамфон (28%) (Русакова Р.Х., 1999). По результатам, проведенным в ВНИИ селекции и семеноводства, установлено, что формы иссопа с белой, розовой и синей окраской венчика имеют различия по содержанию эфирного масла. У иссопа с синей окраской венчика содержание масла было наибольшим и составило 1,05 % от сухого вещества. Наименьшее содержание эфирного масла было у иссопа с розовой окраской венчика — 0,49%), промежуточное положение занял иссоп с белой окраской венчика, эфирного масла в нем содержалось 0,75% (Шило Л.М., 2005). При изучении, в Югославии, трех дикорастущих форм иссопа лекарственного с синей, розовой и белой окраской венчика установлено, что урожайность зеленой массы формы с синей окраской венчика составила около 5,35 т/га, и эфирное масло в урожаях было в пределах от 0.65-0.75%. Урожайность зеленой массы формы с розовой и белой окраской венчика, соответственно, составила 4,5 т/га, с содержанием эфирного масла 0.7-1.1%) и 5,5 т/га, с содержанием эфирного масла 0.6-1.0%. Главным образом оно состоит, цис- и транс-пинокамфона и пинокарвона (Chalchat Jean-Chalchat, 2001).
Результаты исследований по фитохимическому составу, проведенные в Ставропольском крае, показали, что в эфирном масле иссопа преобладает линалоол (более 50%), содержание пинокамфона составило около 7%, терпенилацетата и линалацетата 4,5 и 4 % соответственно (Попова О.И., 2010).
При исследовании эфирного масла турецкой популяции иссопа установлено, что доминирующем компонентом был изопинокамфон (Kizil S., 2008). Основными компонентами эфирного масла, дикорастущего иссопа на территории Италии, являются пинокамфон (34% и 18,5%), изопинокамфон (3,2% и 29%) и р-пинена (10,5% и 10,8%) (Fraternale D., 2004).
По способу получения эфирного масла в литературе имеются сведения, что иссоп лекарственный имеет наиболее стабильный состав и соотношение основных компонентов эфирного масла растений и эфиромасличной фракции экстрактов, полученных различными способами, в свежем или высушенном сырье (Ларина М.В., 2007). Но вместе с тем исследования, проведенные в Никитском ботаническом саду и в Институте эфиромасличных и лекарственных растений в Симферополе, показали, что эфиромасличная фракция экстракта на основе свежих растений содержит основной компонент - пинокамфон, а в экстракте из высушенных растений иссопа преобладает сумма двух диастереоизомеров: пинокамфона и изопинокамфона (Ларина М.В., 2007; Самединова Л.А., 2011).
Урожайность и содержание основных БАВ в сырье образцов иссопа различного происхождения
Урожайность эфиромасличного сырья изменялась в зависимости от возраста растений, а также погодно-климатических условий вегетационного периода. По результатам наблюдений установлено, что в 2012 г. урожайность шести образцов растений второго года жизни была ниже, чем в первый год возделывания. Исключением стал сорт Иней, у которого урожайность наземной массы увеличилась на второй год возделывания, но в 2013 г. она снизилась. У других образцов в 2013 г. урожайность значительно увеличилась по сравнению с двумя предыдущими годами.
У всех образцов, которые возделывали два года, урожайность значительно увеличилась на второй год возделывания.
На содержание эфирного масла в большей степени оказывают погодно-климатические условия, особенно количество выпавших осадков. Это наглядно доказывают результаты исследований 2013 г. Обильные осадки, продолжавшиеся в период массового цветения иссопа, отрицательно повлияли на содержание эфирного масла в сырье у всех сортов и популяций без исключения.
Учитывая, что период массового цветения у растений иссопа достаточно продолжителен, а погодно-климатические условия Нечерноземной зоны нестабильны, нами были проведены исследования по динамике содержания эфирного масла в растениях в течение периода массового цветения. Результаты исследований представлены на рисунках 4 и 5.
В результате исследований было установлено, что реакция различных сортов и популяций на изменение погодно-климатических условий в период цветения различна. В растениях сорта Лазурит содержание эфирного масла значительно увеличилось вначале цветения и оставалось практически неизменным в течение двух недель. Содержание эфирного масла в растениях сорта Иней было очень высокое однако, при снижении среднесуточных температур с 30 С до 15 С содержание эфирного масла в сырье снизилось с 0,4 % до 0,28%, но при последующем повышении температуры содержание эфирного масла снова выросло до 0,52%. Из рисунков 8 и 9 хорошо видно, как соотносятся температуры воздуха и содержание эфирного масла в растениях иссопа лекарственного.
Образцы популяций также отреагировали на понижение температуры снижением содержания эфирного масла. Общее содержание эфирного масла в этих растениях было ниже, чем в сортах Лазурит и Иней.
В целом следует отметить, что погодно-климатические условия влияют на содержание и других биологически активных веществ. Так на накопление флавоноидов в сырье иссопа лекарственного влияют условия года, и в 2012 г. их содержание во всех вариантах было ниже, чем в 2013 г. Аналогичное соотношение отмечено и в опыте с регуляторами роста.
Существенные отличия в содержании флавоноидов наблюдались в зависимости от популяции. Представленные в таблице 6 результаты показывают, что в зависимости от популяции содержание флавоноидов колебалось от 0,52 до 0,73 % в 2012 г. и от 0,93 до 1,65% в 2013 г. Стабильно низкое, по сравнению с другими образцами, содержание флавоноидов было у контрольного образца из ВИЛАРа.
Впервые нами было проведено сравнение образцов иссопа различного происхождения по содержанию розмариновой кислоты. Количество розмариновой кислоты, которая является важной составляющей комплекса БАВ иссопа и проявляет мощное противовоспалительное и антиоксидантное действие, колебалось от 0,40 (H.off. Германии (N.L. Ch.) до 0,81 % (Н. off. Нидерланды (Hem Zaden), то есть в 2 раза. Стабильно высокое содержание флавоноидов, а также содержание розмариновой кислоты у всех трёх образцов с белыми цветками (H.off «Иней» Россия; Н. off. Нидерланды (Hem Zaden); Н. off. White, Великобритания (CN Seeds).
Таким образом, содержание флавоноидов и розмариновой кислоты является генетически закреплённым признаком, однако может колебаться в широких пределах в зависимости от погодных условий. Учитывая широкий диапазон содержания флавоноидов и розмариновой кислоты внутри вида, имеются возможности для отбора форм по этим показателям.
Динамика изменения содержания эфирного масла в сырье после обработки регуляторами роста
При применении фиторегуляторов роста важным пунктом при разработке рекомендаций является промежуток от обработки растений до уборки сырья. Многие регуляторы вызывают увеличение содержания действующих веществ только на короткий период времени и если его пропустить, то можно получить урожай еще худшего качества, чем без регуляторов (Шаин С.С., 2005).
Скорость воздействия препарата и период до достижения максимальной его эффективности существенно зависит как от особенностей усвоения действующего вещества и его механизма действия, так и от окружающих условий. Так, в работах Мишке И.В (1988) показано, что при пониженных среднесуточных температурах максимальный эффект от ретардантов наступал на 3-5 дней позже, чем в жаркие годы. Изменение в динамике содержания эфирного масла после обработок препаратами Эпин и Циркон на эфирномасличных культурах изучено недостаточно. В работах ВНИИ ВИЛАР приведены только конечные результаты (Пушкина ГЛ., 2001, Бушковская Л.М. и др., 2012).
Мы определяли содержание эфирного масла в динамике на протяжении 2-х лет.
Как видно из рисунка 10, содержание эфирного масла в иссопе колебалось после обработки не одинаково. Контрольный вариант реагировал на изменение погодных условий. На момент обработки содержание эфирного масла составляло 0,2 %. В интервале с 01.07 по 05.07 стояла ясная погода с высокими среднесуточными температурами, что являлось оптимальным для накопления эфирного масла в растении и стимулировало некоторое увеличение его содержания. Действие остальных препаратов на всех вариантах накладывалось на климатические условия. При обработке цирконом и Феровитом через неделю наблюдалось резкое увеличение содержания эфирного масла до 0,44% и последующее его постепенное снижение до величин контроля. Вероятно, это связано с механизмом действия препаратов, которые в первый момент после обработки выступили стрессовым фактором, что способствовало повышению эфирного масла, а в последующем интенсифицируются обменные процессы и процессы дыхания, что приводит к уменьшению запаса вторичных метаболитов. Применение препарата Биоцин как путем опрыскивания надземной части растений, так и поливом раствором препарата под корень, не способствовало повышению содержания эфирного масла и не привело к увеличению урожайности. Возможно, это связано с тем, что препарат (по сведениям производителя) в качестве консерванта содержит большое количество солей натрия, и при внесении избытка этого элемента растение иссопа замедляет рост и проявляется эффект, подобный выращиванию при засолении почвы, то есть затормаживается рост. Применение же Экогеля привело к увеличению содержания эфирного масла в течение первых двух недель с последующим снижением, дублируя кривую контроля, но с чуть большими значениями содержания эфирного масла в сырье иссопа (максимум 05.07.11 - 0,43% против 0,36% в контроле). Препарат Силиплант, содержащий кремний, в течение 4-х недель наблюдений не превысил значение контроля.
Содержание эфирного масла на момент обработки составляло 0,15% в контроле и постепенно снижалось. В первую неделю после обработки все три концентрации Эпина-экстра дали увеличение содержания эфирного масла по сравнению с контролем (0,26 , 0,22 и 0, 22 % по сравнению с 0,17% в контроле). Но уже на следующей неделе наблюдалось постепенное снижение до значений ниже или близких к контролю, после этого содержание эфирного масла вновь возрастало на фоне практически неизменного в контроле. В результате применения отдельно Циркона и Циркона в баковой смеси с Феровитом выявлено, что отдельно вариант с Цирконом на протяжении всего периода наблюдений показал результаты выше контроля, в то время как совместно с препаратом железа эффект проявлялся на 0,03-0,09% меньше, чем при применении одного Циркона и только первые две недели после обработки.
В 2013 г. среднесуточные температуры на период наблюдений были существенно ниже климатической нормы, кроме того, выпадало большое количество осадков. Эти факторы определили низкое содержание эфирного масла в сырье по сравнению с предыдущими годами.
Таким образом, соотнося результаты двух лет наблюдений, существенно отличавшихся по погодным условиям, можно сказать, что действие регуляторов роста специфично и зависит от погодных условий. Производители позиционируют эпибрассинолиды, лактат хитозана и оксикоричные кислоты как антистрессовые вещества. Однако, при различных стрессах реакция растения на их применение неодинакова. Так, на фоне высоких среднесуточных температур и засушливой погоды 2011 г. хорошо себя зарекомендовали Экогели и Эпин, в то время как на фоне пониженных температур с большим количеством осадков положительно влияли на качество сырья оксикоричные кислоты.
Более детально влияние концентрации препарата на содержание эфирного масла представлены на рисунке 14 для препарата Эпин и на рисунке 15 для препаратов Циркон и Феровит.
При изучении динамики накопления эфирного масла в сырье иссопа после обработки препаратами в различных концентрациях нами отмечено, что тенденция накопления изменялась, не зависимо от концентрации. Так после обработки Эпином-экстра (рис.6) в течение первых двух недель отмечен рост содержания эфироного масла в вариантах с концентрациями 0,2 и 0,3 мл/л до 0,22%, а с концентрацией 0,1 мл/л до 0,26% при значении в контроле 0,17%. Еще через неделю (12.07) содержание эфирного масла снизилось до 0,16% в варианте с концентрацией 0,1 мл/л и до 0,11-0,13% при концентрации препарата 0,2 и 03 мл/л соответственно, при значении в контроле 0,16%. Ещё через неделю во всех трех вариантах была отмечена тенденция к повышению содержание эфирного масла при неизменном содержании его в контрольном варианте.
При применении препарата Циркон в концентрациях 0,1; 0,2 и 0,3 мл/л в баковой смеси с препаратом Феровит (1,5 мл/л) наблюдалось повышение содержания эфирного масла в течение первых двух недель и достигло 0,2-0,23% при 0,16% в контроле. В последующем содержание эфирного масла в сырье иссопа, тем сильнее, чем была выше концентрация препарата Циркон.
Экономическая оценка эффективности возделывания сортов и популяций при возделывании иссопа лекарственного
Проведенные исследования и рекомендации по выращиванию лекарственного сырья иссопа требуют экономического обоснования, рекомендуемых для производства сортов и мероприятий по достижению высокого уровня продуктивности и качества продукции.
Лекарственное сырье иссопа, производимое на сельскохозяйственных предприятиях, может передаваться в переработку в виде зеленой массы или в сухом виде. Этот фактор отражается на цене продукта и массе, полученной и проданной продукции.
Экономическая эффективность сортов и мероприятий устанавливалась с одной стороны с учетом роста количества и качества полученной продукции с единицы площади, а с другой - дополнительных затрат на возделывание и уборку урожая. Материально-денежные затраты на производство продукции рассчитывались на основе технологической карты по возделыванию иссопа лекарственного. В основе расчетов заложена технология производства продукции применительно к условиям Нечерноземной зоны с применением системы современной отечественной техники, условий материального стимулирования труда в государственных предприятиях и с учетом сложившихся тарифов и цен на материальные ресурсы в последние 2 года.
Расчет выполнен для контрольного варианта. По остальным вариантам опыта определялись дополнительные затраты, связанные с особенностями технологии возделывания и объемом полученной продукции.
Перед оценкой эффективности проводимых мероприятий по применению стимуляторов роста оценивалась возможность и эффективность выращивания различных сортов Иссопа, произрастающего в различных странах Европы, в условиях Российской Федерации.
В качестве основных показателей оценки использованы следующие:
1. выход продукции на единицу земельной площади (в натуральном и денежном выражении);
2. содержание эфирных масел, %;
3. трудоемкость производства;
4. себестоимость 1 центнера зеленой массы сырья;
5. возможная (ожидаемая) прибыль с I га;
6. уровень рентабельности продаж;
Расчеты показали, что сорта и популяции существенно отличаются по урожайности и по содержанию эфирных масел. Наиболее перспективен для выращивания сорт иссопа Лазурит из Белоруссии, имеющий по сравнению с другими образцами самую высокую урожайность (на 88,2% выше, чем у популяции ВИЛАР и в 2,7 раза выше, чем у сорта Иней. При выращивании сорта иссопа Лазурит ниже затраты на единицу продукции и выше прибыль на 1га площади. Окупаемость затрат прибылью составляет 2,8 раза. При этом продукция сорта отличается повышенным содержанием ЭМ. Однако по последнему показателю лидирует российский сорт Иней. Несмотря на низкую урожайность, выращивание данного сорта может быть экономически целесообразным при более высокой цене реализации продукции заготовителям.
Проведенные исследования по применению фиторегуляторов показали неоднозначное реагирование растений на дозы и время обработки растений с учетом климатических условий выращивания. С организационно-экономической точки зрения можно сделать вывод, что не всегда эффективно применение стимуляторов и дополнительные затраты на них не всегда окупаются. Не все фиторегуляторы оказывают положительное влияние на прирост зеленой массы и накопление эфирных масел при возделывании иссопа лекартсвенного. Экономическая оценка применения стимуляторов роста осуществлялась сопоставлением вариантов опыта по размеру материально-денежных и трудовых затрат на единицу площади возделываемой культуры (1 га) и полученного с этой площади урожая (в натуральном и стоимостном выражении) с помощью системы экономических показателей. Осуществление рекомендуемых мероприятий сопряжено с дополнительными затратами, которые состоят из стоимости препаратов: Эпин-экстра, Циркон, Феровит и др., а так же дополнительных трудовых и материальных затрат по обработке растений и дополнительных затрат на уборку, транспортировку, первичную переработку и возможное хранение дополнительного урожая.
Экономический эффект от получения дополнительной продукции с 1 га рассчитывался путем умножения прибавки урожая (в опытном варианте) на цену 1 ц продукции применительно к контрольному варианту опыта, а от повышения качества продукции устанавливался как разница между надбавками к цене, для определения стоимости продукции в контрольном и опытном вариантах. В основу расчетов цены с учетом качества продукции было положено содержание эфирных масел в сырье. Так при содержании эфироного масла в 0,21% цена определялась на основе сложившейся закупочной цены за 1 ц зеленой массы в 2000 рублей, при содержании 0,22% -2020 руб., при 0,25% - 2080 руб., а при 0,28% - 2140 руб.
В таблице 19 представлены расчеты по оценке эффективности применения типичных современных стимуляторов и их комбинаций, рекомендуемых при выращивании иссопа на примере популяции ВИЛАР по результатам трехлетних исследований.
Как показывают данные расчетов, наиболее эффективен, оказался вариант применения Феровита в дозе 1,5 мл на 1 литр раствора. Дополнительные затраты на 1 га при цене стимулятора 800 рублей за литр и на уборку дополнительного урожая составили 734 рубля, а стоимость дополнительного урожая с учетом качества - 6 тыс. руб. на 1 га. Следовательно дополнительные затраты окупаются более, чем в 8 раз и годовой эффект составляет 7,3 тыс. руб. на 1 га.
Следует отметить, что несмотря на отсутствие прироста зеленой массы растений при использовании эпин-экстра применение его может быть выгодным за счет повышения качества продукции и годовой экономиический эффект (суммарный эффект от прироста продукции и повышения качества) будет достигаться за счет роста цены на продукцию.
