Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Народно-хозяйственное значение мяты перечной, особенности ее биологии, селекции и технологии возделывания (обзор научной литературы)
1.1. Народно-хозяйственное значение мяты перечной
{Menthapiperita L.) и перспективы ее использования 14
1.1.1. Биохимический состав и применение мяты перечной в медицине,пищевом и парфюмерно-косметическом производствах 15
1.2. Классификация, ботаническое описание, биологические особенности, технология возделывания и селекция мяты (Mentha L.) 20
1.2.1. Виды мяты, наиболее распространенные в культуре 20
1.2.2. Ботаническое описание и биологические особенности мяты перечной 24
1.2.3. Технология возделывания мяты перечной 33
1.2.4. Селекция мяты на устойчивость к абиотическим и биотическим факторам
1.3. Использование регуляторов роста в технологиях возделывания лекарственных и фиромасличных культур 48
1.4. Приемы адаптивной сортовой технологии возделывания сельскохозяйственных культур 54
1.5. Заключение по главе 1 60
ГЛАВА 2. Объекты изучения, условия и методы проведения исследований
2.1. Объекты изучения, методология и агрогехника проведения исследований 63
2.2. Условия проведения исследований 70
2.3. Заключение по главе 2 77
ГЛАВА 3. Морфобиологические особенности и хозяйственно ценнб1е признаки сортов мяты при возделб1вании в нечерноземной зоне РФ
3.1. Изучение прохождения фенологических фаз роста и развития сортов мяты перечной 78
3.2. Морфологические и биологические особенности сортов
мяты неречной 89
3.3. Оценка поражаемости сортов мяты перечной болезнями и вредителями 98
3.4. Оценка бионродук іивіюсти соріов мяты перечной 103
3.5. Лимиты изменчивости количественных и качественных признаков сортов мяты 111
3.6. Оценка антиоксидантной активности сортов мяты перечной 114
3.7. Характеристика copra мяты перечной Ароматная, рекомендованного для возделывания в РФ 118
3.8. Заключение по главе 3 124
Глава 4. Разработка основных элементов сортовой технологии возделывания мяты перечной в нечерноземной зоне РФ
4.1. Изучение онгимальных норм посадки корневищ при культиви ровании сортов мяты перечной па сырье и посадочный материал 129
4.1.1. Густота стояния и архитектоника растений мяты перечной в зависимости от норм посадки корневищ 129
4.1.2. Влияние норм посадки корневищ на продуктивные свойства сортов мяты перечной 137
4.2. Изучение возможности размножения сортов мяты неречной отрезками корневищ 143
4.2.1. Влияние размеров отрезков корневищ на морфологические признаки сортов мяты перечной 143
4.2.2. Урожайность сырья и посадочного материала сортов мяты перечной в зависимости от размеров отрезков корневищ 150
4.3. Оптимизация сроков уборки сортов мяты перечной разного целевого назначения 153
4.3.1. Урожайность и качество сырья в зависимости от сроков уборки 1 53
4.3.2. Влияние сроков уборки сырья на продуктивность посадочного материала 158
4.4. Биопродуктивность и адаптивность сортов мяты перечной в зависимости от экзогенных регуляторов роста 162
4.4.1. Изучение эффективности применения регуляторов роста на мяте перечной в условиях Краснодарского края и Московской области 162
4.4.2. Реакция сортов мяты перечной на регуляторы роста в ЫЗР 167
4.5. Оізьівчивосгь соргов ми ты перечной к агрохимическому окультуриванию дерново-подзолистых почв НЗР 1 81
4.5.1. Влияние органоминеральпых удобрений и извести на продуктивные свойства сортов мяты перечной 181
4.5.2. Компонентный состав эфирного масла сортов мяты перечной в зависимости от окультуривания дерново-подзолистых почв 195
4.5.3. Влияние удобрений на продуктивность и качество
посадочного материала сортов мяты перечной 203
4.5.4. Эффективность применения комплексного удобрения
Биоплант Флора на мяте перечной 207
4.6. Заключение по главе 4 218
ГЛАВА 5. Особенности сортовых технологий возделывания мяты перечной и оценка их экономической эффективности
5.1. Основные элементы технологии возделывании соргов мяты перечной 220
5.2. Оценка экономической эффективности сорговых технологий возделывания мяты перечной 227
Выводы 240
Предложения производству 243
Список использованной литературы
- Биохимический состав и применение мяты перечной в медицине,пищевом и парфюмерно-косметическом производствах
- Условия проведения исследований
- Оценка бионродук іивіюсти соріов мяты перечной
- Влияние норм посадки корневищ на продуктивные свойства сортов мяты перечной
Введение к работе
Актуальность темы. Мята перечная (Mentha piperita L.) –традиционное и широко используемое в медицинской практике растение, занимает одно из ведущих мест в мировом производстве эфирных масел и является одним из наиболее важных представителей пряно-ароматических растений, обладающих антисептическим, антимикробным, противовоспалительным, спазмолитическим и желчегонным действием. В последние годы мята привлекает особое внимание специалистов как средообразующее фитонцидное растение, улучшающее экологию больших городов и интерьеров помещений, а также как декоративное растение (Быков, Жученко (мл.), 1998; 2004; Чечеткина, Тимченко, 2004; Казаринова, Ткаченко, 2006 и др.).
Мировое производство эфирного масла из мяты составляет свыше 10 тыс. т в год, при этом его основными производителями являются США, Аргентина, Перу, Китай, Индия, Япония (Кириченко, 2008).
В настоящее время потребность России в мятном масле сравнительно велика и составляет около 700 т в год, однако отечественным сырьем она удовлетворяется менее чем на 50% и в значительной мере зависит от импорта (Солоницкая, Касьянова, 2000; Шувалов и др., 2003).
Неполное удовлетворение спроса в мяте и продуктах ее переработки медицинской, фармацевтической и пищевой промышленностями за счет отечественного сырья объясняется кризисным состоянием отрасли лекарственного растениеводства. С распадом СССР резко сократились посевные площади и объемы производства этой культуры, так как основные зоны возделывания находились в Украине, Молдавии, Крыму, Белоруссии, Прибалтике. В этой связи возникла необходимость в создании стабильной отечественной сырьевой базы для рентабельного производства препаратов медицинского назначения, что в свою очередь требует расширения посевных площадей за счет продвижения культуры в более северные районы и разработки экологически безопасных технологий ее возделывания, приспособленных к зональным особенностям региона, в частности Нечерноземной зоны России (НЗР), на долю которой приходится около 24 % всех посевных площадей страны.
Подбор перспективных сортов мяты перечной с комплексом хозяйственно-ценных признаков, адаптированных для возделывания в НЗР, а также разработка приемов их сортовой агротехники, является актуальной задачей.
Цель и задачи исследований. Цель исследований – научное обоснование агробиологических основ сортовой технологии возделывания мяты перечной (Mentha piperita L.), обеспечивающих реализацию потенциальных возможностей сортов этой культуры в НЗР.
Для решения поставленной цели были определены следующие задачи:
- изучить особенности сезонного роста и развития сортов мяты перечной в почвенно-климатических условиях НЗР;
- провести оценку селекционных сортов мяты по комплексу хозяйственно ценных признаков (урожайности листа и корневищ, накоплению биологически активных веществ, устойчивости к неблагоприятным условиям зимнего периода, болезням и вредителям) и выделить сорта, наиболее ценные и пригодные для возделывания в НЗР;
- создать сорта мяты перечной, устойчивые к абиотическим и биотическим факторам, характеризующиеся стабильным урожаем аптечного листа и высокими дегустационными свойствами мятного масла;
- установить оптимальные нормы и размер отрезков корневищ, технологичных для посадки, обеспечивающие высокий выход эфиромасличной продукции и урожай посадочного материала;
- оптимизировать фазы уборки (скашивание надземной биомассы) сортов мяты перечной разного целевого назначения при возделывании на сырье и посадочный материал;
- оценить влияние экзогенных регуляторов роста на адаптивность сортов мяты к неблагоприятным погодным условиям, стрессовым факторам, на урожайность сырья и накопление БАВ;
- изучить реакцию сортов мяты перечной на воздействие органоминеральных удобрений в течение вегетации;
- провести исследования по влиянию вышеназванных факторов и агроприемов на урожай и качество получаемой продукции, сбор и компонентный состав эфирного масла;
- дать экономическую оценку разработанных технологических приемов возделывания сортов мяты перечной;
- разработать и предложить производству сортовую агротехнику возделывания мяты перечной на дерново-подзолистой почве НЗР.
Научная новизна полученных результатов. Выделены высокопродуктивные, адаптированные к почвенно-климатическим условиям НЗР сорта мяты перечной разного целевого назначения (для возделывания на аптечный лист, эфирное масло и ментол), обеспечивающие высокий выход мятной продукции с единицы площади – Медичка, Лекарственная 4, Янтарная, Кубанская 6, Москвичка, Згадка.
Создан и включен в Госреестр новый высокопродуктивный сорт мяты Ароматная листового назначения, характеризующийся нежным тонким ароматом и хорошими вкусовыми качествами мятного масла.
Впервые в НЗР изучена реакция сортов мяты перечной на элементы сортовой агротехники, определены их оптимальные параметры в технологических схемах: установлены нормы посадочного материала и размер отрезков корневищ для закладки товарных и семенных плантаций; определены сроки уборки сортов разного целевого использования – при возделывании на сырье и посадочный материал; показано положительное влияние экзогенных регуляторов роста Циркон и Эпин-экстра на биопродуктивность и адаптивность растений в зависимости от погодных условий и стрессовых факторов; выявлена роль органоминеральных удобрений в формировании урожайности и качества сырья на дерново-подзолистых почвах НЗР.
Выделены наиболее урожайные и отзывчивые на агротехнические приемы сорта мяты перечной. Изучено влияние указанных выше агроприемов на величину урожая, качество сырья и получаемого из него эфирного масла при различных погодных условиях.
Практическая значимость результатов исследований. Целенаправленная интродукция позволила расширить ареал промышленного возделывания мяты перечной в РФ. Адаптированные для возделывания в НЗР сорта мяты Медичка, Лекарственная 4 и Янтарная за два года использования агроценоза обеспечивают стабильную урожайность аптечного листа 3.68-3.84 т/га, а сорта Кубанская 6, Москвичка и Згадка – высокий сбор эфирного масла 106.0-165.7 кг/га, что позволяет создать устойчивую отечественную сырьевую базу для производства фитопрепаратов.
На основе полученного исходного материала создан и включен в Госреестр сорт мяты листового назначения Ароматная, который защищен авторским свидетельством и патентом.
Разработанные элементы сортовой технологии возделывания мяты перечной на дерново-подзолистых почвах НЗР позволяют увеличить урожай мятного листа на 31.4-32.7 %, выход эфирного масла – на 27.0-41.8 %.
Результаты диссертационных исследований включены в Агрорекомендации по технологии возделывания мяты перечной (2011 г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
- результаты комплексных исследований биоэкологических особенностей сортов мяты в условиях НЗР;
- выведенный в процессе исследований новый сорт мяты Ароматная для производства аптечного листа с высокой продуктивностью и хорошим нежным вкусом мятного масла, который обеспечивает пополнение сортимента в лекарственном растениеводстве и является источником селекционных и хозяйственно ценных признаков;
- разработанные элементы технологии возделывания мяты перечной для производства сырья и посадочного материала на дерново-подзолистых почвах НЗР, включающие норму посадки корневищ, применение регуляторов роста растений, внесение органоминеральных удобрений и извести, оптимизацию сроков уборки, в том числе с учетом выхода эфирного масла и соотношения компонентов в его составе;
- агротехническая и экономическая оценка комплекса агроприемов возделывания сортов мяты в НЗР.
Личный вклад соискателя. Работа выполнена в 2003-2012 гг. лично, а также совместно с сотрудниками лаборатории защиты и агротехники растений отдела агротехнологий и защиты растений, Северо-Кавказского филиала ГНУ ВИЛАР, кафедры физической и органической химии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (Москва), Казанского государственного энергетического университета (г. Казань).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на VIII, IX Междунар. науч.-метод. конф. «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (г. Мичуринск, 2008, 2009); XIII Всерос. науч.-практ. конф. «Селекция и семеноводство с.-х. культур» (Пенза, 2009); VIII, IX Междунар. симпозиумах «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2009, 2011); 44-й Междунар. науч. конф. молодых ученых и специалистов «Комплексное применение средств химизации в адаптивно-ландшафтном земледелии» (М., ВНИИА, 2010); Междунар. науч.-метод. конф. «Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции овощных, плодово-ягодных и лекарственных растений» (М., ВНИИССОК, 2011); Междунар. науч.-практ. конференции «Реализация биологического потенциала плодовых и ягодных растений в нестабильных условиях внешней среды» (М., ВСТИСП, 2011); Междунар. науч.-практ. конф. «ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии – 80 лет» (М., ВИЛАР, 2012); Междунар. науч.-практ. конф. «Генетические ресурсы лекарственных растений России и сопредельных стран» (М., ВИЛАР, 2012); Междунар. науч.-практ. конф. «Принципы улучшения садовых культур» (Москва, ВСТИСП, 2012); 46-й Междунар. науч. конф. «Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания с.-х. культур» (М., ВНИИА, 2012); Всерос. науч.-практ. конф. «Биологизация адаптивно-ландшафтной системы земледелия – основа повышения плодородия почвы, роста продуктивности с.-х. культур и сохранения экологии окружающей среды» (г. Белгород, БелНИИСХ, 2012).
Связь исследований с проблемным планом лекарственного растениеводства. Диссертационная работа выполнена в соответствии с разделом тематического плана научно-исследовательских работ ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии по «Программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Всероссийского научно-исследовательского института лекарственных и ароматических растений (ГНУ ВИЛАР) по научному обеспечению агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг.», задание 04, шифр 04.13. «Разработать технологии возделывания лекарственных культур, осуществить окультуривание, разработать методологию рационального использования средоулучшающего потенциала агроэкосистем и агроландшафтов».
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 295 страницах, содержит 70 таблиц и 29 рисунков. Работа состоит из введения, обзора научной литературы, условий и методики проведения исследований, результатов исследований, выводов, предложений производству, списка литературы из 428 источников, в том числе 70 на иностранных языках, приложений.
Биохимический состав и применение мяты перечной в медицине,пищевом и парфюмерно-косметическом производствах
Мята перечная {Mentha piperita L.) - многолетнее корневищное травянистое растение, известное с конца XVI века. Впервые она была официально включена в английскую фармакопею в 1721 г., а в последующем вошла в фармакопеи многих стран, в том числе и в российскую (Илиева, 1971; Гам-мерман и др., 1990; Воронина и др., 2001). Биохимический состав мяты изучен достаточно полно. Во всех надземных органах этого растения содержится эфирное масло: в листьях 2.2-3.5 %, в соцветиях 4-6 %, в стеблях - от следов до 0.3 %. Основным компонентом эфирною масла мяіьі перечной являеіся циклический вюричный спирі -1-мсптол Кроме мен юла, в мятном масле содержится в значительном количестве циклический кетон - мені on, в меньших количествах - ментилацетат и другие эфиры ментола, изомеры мен юла и мен юна, и-пинеп, (3-мирцен, лимонен, пулеюп, менюфуран, ви і амины Р и С, сахара. Наличие в масле мен-юфурана являсіся признаком «перечной» мяіьі (Лілас ..., 1962).
Лисіья мяіьі боїаіьі орі аническими кислоіами, дубильными веществами, флавопоидами, кароіином (до 40 мі%), і еснередином, беїаином, а іакже урсоловой (около 0 3 %) и олеаноловой (около 0.12 %) кислотами, микроэлемешами (медь, маріапец, сіропций) и другими химическими соединениями В составе масла соцвеїий обнаружены d-пинеп, (3-пипен, пуле-юп, уксусномсніиловьій эфир и пипериновая кислоіа, обладающие іерапев-іичсским и фармаколої ическим эффекюм (Баньковский, 1942, 1943; Shimiz et al , 1961, Іанасиснко, 1985, Picuric-Jovanovic et al , 1997; Pino et al , 2002; Лілас , 2006, І имоіпина, Гфремов, 2007)
Мяіу перечную издавна примсняюі в виде іаленовьіх препаратов, настоев и насюек 1 ще древние египіяне, греки, евреи и римляне употребляли её в пищу как пряно-вкусовое расісиие Особенно большим успехом она пользовалась в Греции в качесіве приправ к мясным блюдам, аріишокам, пани ікам и маринадам Греки и дали ей название в чесіь одной и своих нимф «Мені а»
Мяіу использую і в качесіве среде і ва, рефлекюрно улучшающего кровообращение и как спазмолиіичсское среде і во Препараты из мяіьі оказыва-юі успокаивающее, болсуюляющее и ашиссшическое действие Они рас-слабляюі і ладкую мускулаїуру впуїрсиних оріанов и усиливаюі секрецию пищевариіельньїх желез Насюйка мяіьі обладаеі бакісрицидиьіми свойсі-вами (Иванова, Климов, 2002) Перечисленные )ффекты обусловлены действием мен юла
Ьиолої ически активные вещества С02-эксгракта мяты можно рассмат-риваїь в качестве потенциальных лечебно-профилактических средств при за болеваииях пищеварительной и дыхательной систем, для предотвращения стрессовых ситуаций и повышения иммунитета организма (Попова, Кладий, 1995; Багирян, Кузнецова, 1999).
Мята широко используется в гомеопатии при нейроциркуляторной дистопии и болезнях желудочно-кишечного тракта (Ладынина, Морозова, 1987).
Настои из листьев мяты перечной применяют как болеутоляющее средство при невралгиях, зубной боли и как антисептическое средство при воспалительных заболеваниях верхних дыхательных путей и стоматитах. Из листьев мяты и ментола создано большое количество комплексных лечебных средств и фитопрепаратов (Соколов и др., 1989).
Сравнительное тестирование экстракта мяты на патогенную микрофлору показало его высокие антибактериальные и фунгицидные свойства, действующие как на грамположительную, так и на грамотрицательную микрофлору (Казаринова, Ткаченко, 2006; Никонович и др., 2006).
Эфирное масло обладает широким спектром антимикробного действия и оказывает влияние на неспецифическую резистентность телят и кроликов, способствует увеличению содержания гамма-глобулинов в крови и значительно повышает лизоцимную и бактериоцидную активность сыворотки крови (Чупахина и др., 2002; 2003).
Масло мяты перечной {Oleum Mentha piperita) - эфирное масло, получаемое из надземных частей растений (лист и трава), используется как освежающее и антисептическое средство для полосканий, входит в состав зубных паст и порошков, является составной частью препарата «Корвалол» («Валокордин»). Успокаивающее и спазмолитическое действие препаратов обусловлено наличием в масле ментола.
Настойку мяты перечной - мятные капли (Jinctura Mentha piperita) применяют как средство против тошноты и рвоты, как болеутоляющее при невралгических болях и для вкусового улучшения микстур. Капли зубные выпускают двух составов: с участием мятного масла и ментола.
Мен гол получают из мятного масла, а также синтетическим способом. Используют как болеутоляющее (отвлекающее) средство при невралгиях, миалгиях, артралгиях, мигрени, воспалении верхних дыхательных путей (насморк, фарингит, ларингит, трахеит и др.).
Ментол входит в состав таблеток «ГТсктусин», аэрозоля «Камфомен» капель «Эвкатол», применяемых при воспалительных заболеваниях верхних дыхательных путей; раствора «Мсновазин» - как местного обезболивающего средства. Валидол оказывает влияние на центральную нервную систему при приступах стенокардии, неврозах, истерии; его также применяют как противорвотное средство при морской и воздушной болезни.
Мята входит в состав аппетитного, желудочного, ветрогонного, потогонного, желчегонного и успокаивающего сборов (Ладынина, Морозова, 1987; Клюев и др., 1989; Машковский, 2000; Регистр ..., 201 1).
Русская народная медицина рекомендует настойку из листьев мяты при бессоннице и невротических состояниях, при спазмах в желудке, тошноте и рвоте, а также при лечении лейкоза. При простудных явлениях мята способствует притуплению зубной боли. Детям, страдающим золотухой и рахитом, очень полезны ванны из мяты (Горяев, 1952). Мятное масло в чистом виде или в смесях с другими маслами используют для ингаляций (Воронина и др., 2001).
Лекарственные средства из мяты перечной широко используются в зарубежных странах. В Польше мята практикуется как болеутоляющее, противовоспалительное, дезинфицирующее средство, а также добавляется в другие сборы для улучшения вкуса и запаха. В Болгарии листья мяты рекомендуются при желудочно-кишечных спазмах, как обезболивающее и стимулирующее сердечную деятельность средство. Во Франции широкое применение листьев мяты обусловлено антиспазмалитическим, желчегонным, ранозажив-ляюшим, возбуждающим аппетит и улучшающим пищеварение эффектом (Воронина и др., 2001).
Условия проведения исследований
В условиях Московской области отрастание растений во второй год жизни, в основном, приходится на конец апреля. Исключение составил 2010 г., когда в этом месяце при наличии запаса почвенной влаги, среднесуточная температура воздуха более чем в два раза превышала среднемноголетнюю величину, в результате чего растения мяты тронулась в рост 1 1-18 апреля. Наряду с сортом Прилукская 6 наиболее дружное отрастание отмечено у сортов Кубанская 6, Тунджа, Янтарная, Краснодарская 2 и Чернолистная. Следует заметить, что у двухлетних растений мяты межфазные периоды были короче, чем у однолетних. Период от отрастания растений до начала цветения в пределах сортов варьировал в 2009 г. от 94 до 107, в 2010 г. - от 90 до 101 сут; от отрастания до массового цветения - от 105 до 116 и от 101 до 108 сут соответственно. Во второй год вегетации массовое цветение у мяты наступает на 3-4 недели раньше, чем в первый.
Таким образом, многолетние фенологические наблюдения показали, что практически все сорта в Московской области в первый и второй годы ве гетации успевают пройти полный цикл сезонного развития. Однако, с хозяйственной точки зрения наиболее предпочтительны для возделывания в НЗР ранне- и среднеспелые сорта, тогда как культивирование позднеспелых сортов сопряжено с определенными рисками. В первый год вегетации в отдельные годы с избыточным количеством атмосферных осадков цветение растений у них приходится на вторую половину сентября, когда часто выпадающие дожди и прохладные ночи способствуют усилению эпифитотии заболевания их мучнистой росой, что неизбежно ведет к осыпанию листьев и, как следствие, к потерям урожая и снижению его качества.
Во второй год вегетации более короткие межфазные периоды, присущие всем сортам мяты, способствуют наступлению раннего цветения культуры, которое приходится на середину августа, что позволяет в НЗР избежать заболевания растений и провести уборку в оптимальные сроки, исключающие потери урожая лекарственного растительного сырья и снижение содержания БАВ.
Сорта мяты, изучаемые в Московской области, значительно различались между собой по биологическим и морфологическим признакам. Морфологические различия проявлялись в форме растений, листьев и соцветий, их окраске, толщине и окраске корневищ; биологические — в высоте растений, продолжительности вегетационного периода и зимостойкости (табл. 15-16).
Среди сортового разнообразия только сорту Краснодарская 2 была присуща раскидистая форма куста, тогда как остальным сортам - прямостоячая. Компактный тип растений у мяты - один из признаков, обусловливающий пригодность сорта для механизированного возделывания. Сорта с раскидистой формой растений в отдельные годы склонны к полеганию, что создает сложности при механизированной уборке и приводит к значительным потерям урожая сырья. Габлица 15. Биоморфологическая характеристика сортов мяты, 2005-2007 гг.
Одной из отличительных сортовых особенностей мяты является лист, его форма, величина и окраска. По форме листа сорта подразделялись на сердцевидные (Прилукская 6, Лекарственная 4, Згадка, Чернолистная, Краснодарская 2); овальные (Москвичка, Медичка, Тунджа); ланцетные (Кубанская 6) и эллиптические (Янтарная). Короткие листья с длиной листовой пластинки 50-54 мм присущи сортам Москвичка и Кубанская 6, длинные - 66-68 мм имеют сорта Лекарственная 4, Медичка, Згадка и Янтарная. У остальных сортов листья средней величины.
Степень выраженности интенсивности зеленой окраски листьев у изучаемого сортимента была представлена светлой, средней и темной. Светло-зеленые листья характерны для сортов Прилукская 6 и Згадка, темно-зеленые - для сортов Чернолистная, Москвичка, Лекарственная 4, Краснодарская 2 и Тунджа, остальные сорта имели среднюю интенсивность зеленой окраски. Отличительным морфологическим признаком сорта Янтарная является желто-зеленая окраска листовой пластинки.
Многолетними наблюдениями установлено, что отдельные сорта (Лекарственная 4, Чернолистная, Москвичка) с темно-зелеными антоциановыми листьями, в условиях НЗР наиболее устойчивы к поражению растений мучнистой росой. Средний балл поражаемое растений этим заболеванием находился в пределах 0.6-0.8, тогда как у стандартного сорта Прилукская 6 он составлял величину 2.2. Наши исследования согласуются с литературными данными, свидетельствующими о слабой степени поражения или отсутствием его вовсе у сортов с сильной антоциановой окраской листьев (Кирцова и др., 2000).
У изучаемых сортов подземные органы растений (корневища) значительно различались по морфотипу: сорта Лекарственная 4, Згадка, Кубанская 6, Краснодарская 2, Чернолистная имели белую; Москвичка, Медичка и Тунджа — кремовую; Прилукская 6 - светло-бурую и сорт Янтарная — желто-зеленую окраску корневищ. При этом их толщина и выполненность являются наиболее важными показателями качества посадочного материала. Тонкие и хорошо развитые корневища диаметром 3-4 мм отмечены у сортов Прилукская 6, Москвичка и Кубанская 6 (рис. 2).
Оценка бионродук іивіюсти соріов мяты перечной
Реакция испьпуемых сорюв, характеризующихся различными биологическими особенноеіями, на меіеорологичсские условия была неоднозначной. Степень облисівенносіи - сооїіюіпение массы лисіьев к массе стеблей и количественное содержание общею ментола в масле оіносяіся к признакам с пезначиїельньїм размахом изменчивости Гак у сор і а Прилукская 6 нижний предел облисівенносіи расіепий сосіавил 50 %, у Москвички - 62 %, тогда как верхний - 55 и 65 % сооївеїсівспно Содержание ментола в эфирном масле варьировало по годам о і 43-45 % у сорта Янтарная до 67-74 % у сорта Згадка Следоваїельпо, эти признаки в большей сіепепи обусловлены гено-типическими особенностями сорта и в меньшей - метеорологическими факторами
Влияние погодных условий на высоту растений, урожай листа и корневищ, а также па массовую долю эфирного масла было более существенным. Наблюдался значительный размах реакции зіих признаков на количество и харакіер распределения осадков, іемнераіурньїй режим, солнечную инсоляцию и другие факторы. Так, лимиты изменчивости по высоте растений у сорта Янтарная составили 56-85 см, у сорта Чернолистная - 67-96 см. По урожайности корневищ в годы исследований сорта Чернолистная, Тунджа, Краснодарская 2 имели средний размах варьирования, составляющий 9-11 и 8-11 т/га, у сортов Лекарственная 4, Янтарная, Москвичка и Медичка он был больше - 7-12 и 8-15 т/га. Интервал колебаний по урожайности воздушно-сухих листьев в пределах сортов составил 0.20-0.50 т/га.
По количественному содержанию эфирного масла максимальные лимиты изменчивости отмечены у сортов Москвичка (3.0-3.8 %), Краснодарская 2 (1.8-2.7 %) и Лекарственная 4 (2.0-3.2 %), у остальных сортов размах колебаний вариабельности этого признака представлен низкими и средними величинами, составляющими соответственно 1.4-1.6 и 2.3-2.9 %.
Интервал изменчивости продолжительности вегетационного периода — числа суток от посадки до массового цветения растений составил по сортам 32-37 сут, а лимиты изменчивости - 110-142 и 111-148 сут.
Таким образом, многолетними исследованиями установлено, что в условиях Московской области мята перечная обеспечивает сравнительно высокий и стабильный урожай лекарственного растительного сырья хорошего качества. При этом изучаемые сорта характеризуются разной степенью изменчивости морфологических и хозяйственно ценных признаков. Почти все они, за исключением степени облиственности и содержания общего ментола, значительно варьируют под влиянием метеорологических условий года. В пределах сортимента незначительный размах изменчивости отмечен по соотношению массы листьев к массе стеблей (50-55 и 62-65 %) и количественному содержанию ментола в масле (43-45 и 66-69 %), что свидетельствует о генетической обусловленности данных признаков.
Установлено, что нижние пределы лимитов изменчивости высоты растений, урожайности сырья, посадочного материала и продолжительности вегетационного периода отмечались, в основном, в засушливые годы при остром дефиците атмосферных осадков, тогда как верхние - в годы с наиболее благоприятными метеорологическими условиями и, особенно, при достаточной влагообеспеченности. Следует заметить, что массовая доля эфирного масла в годы с повышенным температурным режимом увеличивается, а в сезоны с пониженной температурой и избыточным увлажнением - снижается.
Загрязнение окружающей среды, потребление синтетических лекарственных препаратов, всевозможных пищевых добавок и консервантов, а также несбалансированность рациона человека компонентами, содержащими анти-оксиданты (АО), способствуют росту аллергических, онкологических и других заболеваний.
В настоящее время в патогенезе более 100 болезней доказана роль свободных радикалов. Вопросы кислородного метаболизма в организме человека являются объектами постоянного внимания ученых и практиков.
Большое количество случаев непереносимости синтетических лекарственных препаратов, побочный эффект при их применении заставляют обращать внимание на возможность использования препаратов растительного происхождения, содержащих комплекс БАВ и, как следствие, обладающих широким спектром действия (Hitchman, 1978; Шеварда и др., 1998; Korotkova et al., 2005; Кадырова и др., 2010).
Значительный интерес представителей практической медицины и пищевой промышленности к природным антиоксидантам вызван тем, что их применение снижает опасность развития окислительного стресса, вызванного дисбалансом антиоксидантно-прооксидантных систем, приводящего к ряду биохимических изменений и являющемуся причиной различных хронически-патологических состояний (Gallor, Rodriges, 2003; Олейников и др., 2010).
Природные антиоксиданты, как правило, регулируют степень влияния неферментативного свободнорадикалы-юго окисления на большинство биохимических процессов организма, создавая тем самым оптимальные условия для метаболизма и обеспечения нормального роста клеток и тканей (Fengel, Wegenez, 1984; Хавинсон и др., 2003; Atoui et al., 2005). Исключительно важное значение антиоксидантов в питании людей является причиной повышенного интереса к поиску профилактических и лечебных антиоксидантных средств природного происхождения.
Только в XXI веке начинаются интенсивные исследования антиокси-дантной активности (АОА) растений и препаратов из них. В работах многих исследователей показано наличие АО в перце сладком, яблоках, томатах, плодах калины обыкновенной, клубнях топинамбура, в листьях амаранта и др. (Лапин и др., 2008; Моргунова и др., 2009; Макарова, Зюзина, 2011).
Среди лекарственных растений выраженная антиоксидантная активность отмечена у лабазника вязолистного, шалфея лекарственного, эвкалипта, зверобоя продырявленного, тимьяна обыкновенного, мяты перечной, эхи-нацеи пурпурной, душицы обыкновенной, родиолы розовой, тмина обыкновенного (Foli et al., 1996; Большакова и др., 1997; Дубинина и др., 2000; Мус-тафина, Фархутдинов, 2000; Kaur, Каррог, 2002; Dorman et al., 2003; 2004; Шутова, 2007; Лапин и др., 2008; 2011; Hikosaka et al., 2010). Экспериментальными данными ряда исследователей установлено, что показатель АОА обусловлен не только видо-, но и сортоспецифичностью (Candan, Tarhan, 2003; Терешкина и др., 2006; Музычук и др., 2007; Алексеева и др., 2012; Ahmad et al., 2012).
В наших опытах представляло интерес изучить суммарную антиоксидантную активность (САОА) в зависимости от фенофазы уборки изучаемых сортов мяты, обладающих высоким потенциалом урожая и выходом биологически активных веществ с единицы площади.
Влияние норм посадки корневищ на продуктивные свойства сортов мяты перечной
Норма посадки зависела от качества посадочного материала, в первую очередь от толщины и выполненности корневищ. В среднем за три года исследований в 1-й год вегетации только один сорт Медичка со средней толщиной корневищ по продуктивности сырья положительно отзывался на повышенную норму посадки корневищ (2 т/га), обеспечив существенную прибавку урожая мятного листа (0.25 т/га), по сравнению с вариантом 1 т/га. Сорта Кубанская 6 и Москвичка, характеризующиеся тонкими и хорошо выполненными корневищами, практически не реагировали на увеличение нормы посадочного материала, различия по урожаю между вариантами были незначительными. Даже при минимальной норме (1 т/га), они показали сравнительно высокий урожай листа (1.87-1.98 т/га), почти не уступающий варианту с удвоенной нормой.
В различные по погодным условиям 2007 и 2008 гг. реакция сортов на норму посадки корневищ была неоднозначной. Так, в 2007 г. жаркая сухая погода и недостаток влаги в почве в период формирования листостебельной биомассы, в целом способствовали снижению урожая сырья в опыте. Преимущество повышенной нормы посадки (2 т/га) перед контролем (1.5 т/га) отмечено у сортов Медичка и Лекарственная 4 , у которых прибавка урожая сырья варьировала от 0.19 до 0.28 т/га. Благоприятные для роста и развития мяты погодные условия 2008 г. обеспечили формирование более высокой продуктивности листа в варианте с нормой 2 т/га у сортов Медичка, Янтарная и Згадка, которые существенно превышали контроль и вариант с минимальной нормой посадки (1 т/га).
Неоднозначным было влияние нормы посадки корневищ на содержание биологически активных веществ в сырье изучаемых сортов. Существенное увеличение массовой доли эфирного масла отмечено в вариантах с нормами 1.5 и 2 т/га только у двух сортов - Медичка и Янтарная, тогда как сбора его с 1 га - у сортов Лекарственная 4, Медичка, Янтарная и Згадка. Содержание общего ментола в масле у изучаемого сортимента не зависело от нормы посадки и определялось исключительно сортовыми особенностями и погодными условиями.
Одновременно с урожаем и качеством сырья изучалось влияние этого агроприема на продуктивность посадочного материала. На семенных участках и маточниках мяты осуществляется комплексное использование продукции - на аптечный лист и корневища. При этом основное внимание уделяется получению максимального урожая качественного посадочного материала, а также сырья с высоким содержанием биологически активных веществ.
Как следует из таблицы 32, в 1-й год вегетации все сорта, за исключением сорта Згадка, положительно реагировали на загущение насаждений и обеспечили существенную прибавку урожая корневищ при нормах посадки 1.5 и 2 т/га, тогда как Згадка - только в варианте с нормой 2 т/га.
Исследованиями Мустяцэ (1988) показана положительная коррелятивная зависимость между ростом надземной биомассы и урожаем корневищ. Следует заметить, что при увеличении нормы посадки до 2 т/га, достоверное увеличение урожая посадочного материала не сопровождалось повышением коэффициента его размножения, который в наших опытах составлял 1:4.2-1:5.9, заметно уступая варианту с минимальной нормой посадки 1 т/га (1:6.1-1:10.1). Этот факт обусловлен агробиологическими особенностями мяты, с единицы площади насаждений которой получают сравнительно низкий урожай корневищ при их высокой посадочной норме. Так при увеличении нормы посадки вдвое (табл. 32), прибавка урожая корневищ составляет, в зависимости от сорта, только 30-50 %, при этом значение коэффициента размножения заметно уменьшается.
Следовательно, в семеноводстве мяты, предусматривающем массовое размножение сортового посадочного материала при сохранении его чистосортносте, биологических и урожайных качеств, использование повышенных норм посадки корневищ нецелесообразно. На семенных участках и маточниках мяты наиболее экономически оправдана пониженная норма посадочного материала - 1 т/га, которая позволяет получать стабильные урожаи корневищ при одновременном увеличении коэффициента их размножения.
Во второй год вегетации на опытах с мятой наблюдалась высокая саморегуляция и нивелирование различий по количеству побегов на единице площади. При этом прямой зависимости величины урожая и качества сырья от норм посадки корневищ у сортов не наблюдалось, в отличие от первого года жизни растений этот агроприем в меньшей степени влиял на продуктивные особенности сортов.
На двухлетних опытах по урожайности листа и сбору эфирного масла с 1 га сорт Медичка как в первый, так и во второй год вегетации, положительно реагировал на норму 2 т/га, сорта Москвичка и Кубанская 6 - 1 т/га. На продуктивность остальных сортов норма посадочного материала во второй год вегетации не оказывала существенного влияния, а имеющиеся различия были обусловлены генотипом сорта.
Четкой зависимости содержания эфирного масла в сырье мяты от нормы посадки корневищ не установлено. Однако во второй год жизни растений, по сравнению с первым, массовая доля его существенно возрастает во всех вариантах (табл. 33).
