Особливості промислового вирощування шоломниці байкальської
Губанов А.Г. завідувач відділом технологи вирощування лікарських рослин Глущенко Л.А. заступник директора з наукової роботи
Дослідна станція лікарських рослин ІАП НААН України
Серед багатьох природних об'єктів особливий інтерес викликає шлемник байкальский (Scutellaria baicalensis Yeorgi), одного з небагатьох рослин з комплексним використанням сировини (як коренів, так і надземної маси) і отриманням препаратів седативного, гіпотензивної і протиалергічну дію. З огляду на значний попит на сировину і те, що природні запаси шоломниці байкальської знаходяться за межами України, нами були проведені дослідження з розробки та вдосконалення технології вирощування культури з метою створення сировинної бази для виробництва лікарських засобів фармацевтичною промисловістю України. Вітчизняними фармацевтами розроблено понад 20 видів лікарських засобів на основі сировини шоломниці байкальської.
Препарати з цієї рослини використовують при астеноневротических станах і артеріальної гіпертензії, при психоемоційному напруженні, яке виникає в умовах стресових ситуацій. Потужні антиоксидантні властивості шоломниці використовують при лікуванні хворих онкопатологіями, які проходили хіміо і променеву терапію. На сьогодні розроблена технологія вирощування культури в умовах краплинного зрошення, яка забезпечує врожайність коренів з кореневищами на рівні 18-20 ц / га за один рік вегетації рослин.
Шоломниця байкальська - багаторічна полікарпічні трав'яниста рослина з коротким, многоглавия-розгалуженим кореневищем і вертикальним коренем довжиною до 50 см. У рослин досягають генеративної фази розвитку коріння поздовжньо скорочення, темно-бурі, на зламі лимонно-жовті. Стебла висотою 15-35 см іноді до півметра, численні, чотиригранні, прості або біля основи гіллясті з супротивно розміщеними узколанцетовіднимі або яйцевидно-ланцетоподібними сидячими або короткочерешковимі цельнокрай, голими лише по краю війчастими листям.
Шоломниця байкальська має монголо-даурского-маньчжурський тип ареалу і на території України в дикому або одичалом стані не зустрічається. У природних місцях проживання вид приурочений до степових рослинним співтовариствам, на схилах і покладах. Розмножується шлемник в основному насінням, так як партікуляція старих рослин не веде до розширення його природних заростей.
У зв'язку з тривалим періодом відновлення і скороченням природних запасів шоломниці байкальської виникла необхідність введення його в культуру. В Україні вивчення прийомів обробіток почалося в Дослідної станції лікарських рослин з 1980 року.
Застосування в медицині
Шоломниця - посухостійка і морозостійка рослина, добре розмножується насінням не вимагають передпосівної обробки, період спокою - 45-50 днів. Починає проростати при температурі 6-8 0 С, оптимальна температура проростання 20-25 0 С. Лабораторна схожість насіння становить 70-90% і зберігається більше року. Польова схожість 30-40%. Перші сходи з'являються через 15 днів. У рік посіву рослини цвітуть і плодоносять, перша пара справжніх листків з'являється через 9 днів від початку появи сходів. Фаза бутонізації рослини вступають через 45-50 днів, а цвітіння настає через 70-80 днів після появи масових сходів. Вегетаційний період в середньому становить 175 днів.
Особливості технології вирощування і збору сировини шлемника байкальського
У дослідній станції лікарських рослин на сьогодні розроблена традиційна технологія культивування шоломниці байкальської при дворічному циклі вирощування на богарі, яка дозволяє отримувати врожайність сухих коренів на рівні 12-16 ц / га.
Виходячи з потреби українських компаній в сировину шлемника і з огляду на цінні лікувальні властивості фіто препаратів, вироблених на основі рослинної продукції, перед нами була поставлена задача в значному збільшенні виробництва шоломниці байкальської для задоволення запитів фармацевтичних підприємств.
Для вирішення цього завдання, було запропоновано абсолютно новий підхід в вирощуванні культури з використанням крапельного зрошення. При цьому з огляду на перш за все те, погодні умови весняного і особливо літнього періоду останніх 10-15 років які не завжди дозволяли отримати навіть повноцінні сходи рослин. У літній період часто спостерігалося значне випадання рослин через високі температур в денний час.
На основі проведених досліджень, нами була вдосконалена технологія вирощування шоломниці байкальської, яка дозволяє отримати врожайність сухих коренів на рівні 18-20 ц / га за один вегетаційний період.
Місце в сівозміні
Дослідження показали, що кращими попередниками при вирощуванні рослин шлемника є озимі зернові культури після удобрених парів, зернобобові, злаково-горохові суміші на зелений корм і т.д. Культура задовільно росте на глибоких, малогумусних і легкосуглинистих чорноземах. Плантацію шлемника, як багаторічна трав'яниста рослина, слід розміщувати на окультурених запольних ділянках, при цьому не рекомендується культивувати на низинних сирих площах, оскільки можливо випрівання і масове захворювання рослин кореневими гнилями.
Основну підготовку грунту під культуру здійснюють за типом зяблевої полупаровой обробки. Лущення стерні, після зернових попередників, необхідно проводити на глибину до 8-12 см. Після проростання бур'янів, зяблеву оранку проводять плугом з передплужниками (ПЛН-3-35, ПЛН-4-35) на глибину 25-27 см. Своєчасна оранка активізує діяльність корисних організмів, сприяє поліпшенню структури грунту і забезпечує зниження засміченості площі. З метою більш якісної підготовки грунту, через 20-30 днів після оранки, проводять суцільну культивацію на глибину до 10-12 см. В осінній період поверхня площі вирівнюють, що в подальшому забезпечить більш якісне проведення весняної передпосівної підготовки грунту.
У зимовий період, з метою накопичення вологи в грунті, проводять снігозатримання.
Весняну передпосівну підготовку грунту і посів насіння проводять в ранні та стислі терміни. У період дозрівання грунту проводять ранньовесняне боронування в два сліди. При істотному ущільненні грунту за зимовий період, передпосівну культивацію проводять на глибину 6-7 см з одночасним боронуванням і подальшим прикочуванням площі кільчасто-зубчастими котками. Хороші результати отримані при підготовці грунту комбінованим агрегатом РВК -3.6, який за один прохід виробляє розпушування, вирівнювання та коткування поверхні площі.
Підготовлене до посіву поле повинно мати достатній запас вологи у верхньому шарі грунту.
Рядки, способи і норми висіву насіння
Досвід показує, що при вирощуванні культури, найвищу врожайність коренів можна отримати при ранніх весняних строках посіву з нормою висіву насіння 8,0 кг / га і глибині їх закладення до 1,0-1,5 см. Для посіву можна використовувати овочеві сівалки типу СОН - 2,8, Клен - 2,8, які забезпечують рівномірний висів насіння на задану глибину. При посіві разом з насінням використовують просіяний гранульований суперфосфат з розрахунку 20 кг / га. Дана норма висіву забезпечує оптимальну густоту сходів, яка стає характерною 25-35 штук на погонний метр. Наявність в господарстві спеціальної сівалки, яка дозволяє разом з висівом насіння робити укладання поливних стрічок, дає можливість скоротити витрати при вирощуванні сировини на 5-8%. В іншому випадку, відразу ж після посіву, безпосередньо біля рядків на площі, проводиться укладання поливних стрічок. Посів насіння проводять, в залежності від наявних можливостей налаштувань обробних сільськогосподарських знарядь, з міжряддям 45-60 см.
У польових умовах насіння починає проростати при прогріванні грунту до 6-8 ° С, сходи з'являються на 10-14 день, масові - 18-20 день. Треба враховувати те, що сходи дуже чутливі до ґрунтової кірки, тому, при позначенні рядків сходами, необхідне проведення першої міжрядної обробки грунту (Шарівку) на глибину до 5-6 см, культиваторами з обладнаними лапами - бритвами і ротаційно - голчастими коточкамі.
Шоломниця байкальська позитивно реагує на внесення мінеральних добрив, особливо на бідних живильними речовинами грунтах. За нашими даними, внесення повного мінерального добрива в дозі (NPK) 90 під зяблеву оранку (або як виняток перед весняної передпосівної підготовкою грунту) забезпечує прибавку врожаю коренів шоломниці на 5-6 ц / га.
За період вегетації необхідно провести не менше 3-4 міжрядні розпушування грунту на глибину до 8-10 см. При цьому слід врахувати, що перше міжрядне розпушування (шарівка), проводять на глибину до 4-5см. Прополка бур'янів в рядках проводиться вручну (2-3 за вегетацію) через відсутність дозволених до застосування в Україні гербіцидів на даній культурі.
У період масового цвітіння шлемника досить ефективним є застосування регуляторів росту (Івін, Потейтін), які сприяють підвищенню врожаю коренів на 15 - 20%.
Відзначено, що на період збирання коренів шоломниці, кількість рослин у варіанті з поливом, практично в два рази було вище в порівнянні з ділянками, де полив не проводився (таблица1). На цей же період висота рослин на площі без поливу становила 19-20см, з поливом - 28-32см.
Таблиця 1. Вплив елементів удосконаленої технології вирощування на біологічну урожайність сировини шоломниці байкальської 1-го року вегетації
Після зрізання надземної маси, починаються жнива коренів. Для цього використовують комплекс машин:
- БМ- 6, для обрізки і видалення залишків надземної частини рослин;
- тракторний переобладнаний навісний плуг без полиць ПЛН- 2-45) - для підкопування коренів без перевертання шару грунту на глибину до 25-30 см;
- Картоплекопач - КСТ-1.4, для викопування і отряхивания коренів від ґрунту. Викопані таким чином коріння дочищают від залишків надземних частин вручну і перерізають їх в напрямку вздовж волокон на 2-4 частини. Мити коріння перед сушкою необхідно в більш стислі терміни (5-10 хв.), Оскільки діючі речовини вимиваються водою.
Для сушки коренів доцільно використовувати теплові сушарки підлогового або каркасного типу. Температура висушування повинна бути не більше 45-60 0.
Біологічна врожайність сухих коренів на першому році вегетації без застосування поливу становить близько 10 ц / га, при краплинному поливі з використанням добрив (NPK90) - 20 - 22ц / га.
Шкідники і хвороби шоломниці байкальської
На якість сировини істотно впливають шкідливі організми. У посівах шлемника зареєстровано близько 10 видів комах і шкідників, кілька захворювань. Серед шкідників більшу частину складають багатоядні види, які поширені в агробіоценозах і навколишніх природних співтовариствах. Найбільш численними є цикада слинява, трав'яний, люцерновий і ягідний клопи, озима совка. Як правило, повреждаемость посівів не перевищує 10%. Значної шкоди Шоломниця (особливо починаючи з 2-го року вегетації) наносять кореневі гнилі, які вражають до 30-40% рослин. Передпосівний обробіток насіння біологічними препаратами Тріходермін, Гаупсин і Різоплан в концентрації 1: 100 і 1: 1000 можна застосовувати для захисту від комплексу насіннєвих інфекцій шлемника.
Товарна продукція - коріння шоломниці байкальської повинна відповідати вимогам ВФС - У42 -1 -92 "Кореневища і коріння шоломниці". Вологість коренів повинна бути не більше 10,0%, інших частинок (стебла, листя) - не більше 2,0%, коренів, які потемніли на зламі - не більше 15,0%, органічних залишків - не більше 2,0%, мінеральних - не більше 1,5%. На зламі коріння лимонно-жовтого кольору. Запах слабкий.
Екстрактивних речовин, які витягуються 70% -м спиртом повинно бути не менше 50%, суми флавоноїдів не менше 20%, суми глікозидів не менше 15%.
Сировина упаковують в тканинні мішки масою не більше 20 кг або в тканинні тюки не більше 50 кг. Строк придатності сировини при зберіганні згідно зазначених вимог - не більше 2-3 років.
Порівняльна економічна ефективність традиційного вирощування культури і вдосконаленій технології при краплинному зрошенні шоломниці байкальської
За даними отриманими при розробках традиційної (вирощування на богарі при 2-х річному циклі вегетації) і вдосконаленої технології (при краплинному зрошенні з однорічним циклом вирощування), нами була проведена порівняльна характеристика ефективності та доцільності їх впровадження у виробництво (таблиця 2).
Таблиця 2. Порівняльні економічні показники рентабельності виробництва коренів шоломниці байкальської при традиційній і вдосконаленої технології вирощування культури на площі 1 га
З даних таблиці 2 видно, що при 2-х річному циклі вирощування шоломниці байкальської традиційним способом на площі 1 га, загальні витрати на обробіток сировини становлять 31475,7 грн. Основні статті витрат припадає на заробітну плату, а також на насіннєвий матеріал.
При однорічному циклі вирощування культури в умовах краплинного зрошення (вдосконалена технологія) витрати на вирощування 1 га збільшуються і складають 40252,3 грн. Тут значну частину становить вартість самої системи зрошення, насіння і заробітної плати працівників.
При вдосконаленій технології вирощування за один рік вегетації культури чистий прибуток з гектарній площі становить 59747,7 грн. У той же час традиційна технологія вирощування на богарі за два роки культивування шлемника дозволяє отримати чистий прибуток на рівні 43524,3 грн / га.
Рентабельність вирощування культури в умовах зрошення становить 148,4%, на богарі - 138,2%.
Згідно результатів проведеної порівняльної економічної ефективності вирощування культури можна констатувати про доцільність і перспективність застосування вдосконаленої технології на краплинному поливі в промисловому вирощуванні шоломниці байкальської в Україні.