Карельские ученые хотят повысить урожайность лекарственных растений на севере
В Карелии можно выращивать лекарственные растения в качестве сырья для фармацевтической промышленности. В этом убеждены ученые Карельского научного центра РАН. С помощью экспериментов исследователи разбираются, как различные агротехнологии могут повлиять на урожайность сырья и рентабельность производства. В частности, они оценили, как растения развиваются в условиях севера, если растут отдельно или совместно с другими культурами. Так, календула подавляет рост мелиссы и мяты, а укроп, напротив, увеличивает их урожайность.
В фармацевтике широко используются такие лекарственные и эфиромасличные культуры, как календула, мята, мелисса, чабрец, родиола розовая и другие виды. В России их в основном выращивают в Алтайском и Ставропольском крае, в Крыму и некоторых хозяйствах центрально-черноземного района страны. По мнению ученых, Карелия тоже могла бы стать поставщиком лекарственных растений. Причем культуры в почвенно-климатических условиях севера активнее, чем на юге, накапливают эфирные масла с полезными для человека свойствами. Для успешной культивации этих видов необходимо искать экономически выгодные технологии. Этой работой занялись ученые Карельского научного центра РАН в рамках проекта по гранту Российского научного фонда №23-26-10057 (https://rscf.ru/project/23-26-10057/).
Исследователи сравнили эффективность выращивания растений в открытом грунте при двух способах посева: в моно- и уплотненном. Уплотненный посев предполагает совместное выращивание двух (бинарных) или более культур на одном поле. Методика уплотненного возделывания эффективнее решает проблемы повышения урожайности и устойчивости растений к стрессам. Совместные посевы меньше подавляются сорняками и лучше переносят неблагоприятные условия.
— Если виды растений для уплотненного посева хорошо подобраны по биологическим и хозяйственным признакам, их совместное выращивание обеспечивает более полное использование света, влаги, питания и других условий среды. Растения полнее используют плодородие почвы, так как корневая система разных культур развивается в разных почвенных горизонтах, а надземная масса растений генерирует солнечную энергию в разных ярусах. Правильно сформированные посевы могут повысить плодородие почвы и продуктивность агроценозов, — рассказала Мария Юркевич, автор исследования, руководитель лаборатории биотехнологии растений Отдела комплексных научных исследований КарНЦ РАН.
Однако известно, что растения в уплотненных посевах могут угнетать друг друга, конкурируя за условия среды, и потому нужно правильно подбирать их сочетания.
Ученые проверили, как в условиях севера в открытом грунте будут расти и развиваться такие лекарственные культуры, как мята перечная, мелисса лекарственная, земляника садовая, календула лекарственная. В качестве дополнительной культуры был выбран укроп. Исследованные виды растений принадлежат к разным семействам и родам, обладают различными биологическими свойствами и имеют разный химический состав.
Эксперименты проводятся на территории Агробиологической станции КарНЦ РАН, где заложена коллекция лекарственных растений из 27 видов семи фармакологических групп.
Первые результаты исследования уже опубликованы в международном журнале Web of Conferences (https://doi.org/10.1051/e3sconf/202451003023). Установлено, что календула при бинарных посевах с мелиссой, мятой и земляникой подавляет их рост и развитие. В то же время использование укропа в таких посевах увеличивает урожайность мяты и мелиссы.
Уплотненные посевы значительно снижают интенсивность транспирации — испарения воды растениями. Интенсивность фотосинтеза во многом зависит от видовых особенностей растений. Так, земляника в бинарных посевах увеличивает фотосинтетическую активность, а мята и мелисса, наоборот, увеличивали интенсивность фотосинтеза при моновидовом выращивании.
— Кроме того, мы изучили, как календула реагирует на удобрения. В молодом возрасте этот вид не требует больших вложений по удобрениям, но в период цветения необходимы подкормки. Календула в первую очередь отзывчива на известкование почвы, ее урожайность увеличивается в разы, — отметила Мария Юркевич.
В рамках проекта РНФ также вышла научная статья (https://jae.cifra.science/archive/11-39-2023-november/10.23649/JAE.2023.39.15), посвященная многолетним лукам и их потенциалу в качестве ценного лекарственного сырья. Многолетние луки отличаются высокой пищевой ценностью и значительным содержанием витамина С, богаты витаминами, микроэлементами и аминокислотами, являются ценным источником селена, меди, цинка, марганца и железа.
В этом полевом сезоне на территории Агробиологической станции КарНЦ РАН запущен новый эксперимент с земляникой садовой. Ученые оценят, как различные дозы удобрений влияют на рост и развитие растения.
Источник информации: Служба научных коммуникаций КарНЦ РАН
Источник фото: ru.123rf.com
Разместила: Ирина Усик