План лекции: Принципы культивирования лекарственных растений Подготовка почвы и система удобрений при возделывании лекарственных растений Особенности агротехники лекарственных культур

В настоящее время большинство лекарственных растений выращивается в специализированных аграрно-промышленных предприятиях, размещенных в разных географических районах России. На культивирование лекарственных растений распространяются в основном те же принципы, которые относятся и к остальным сельскохозяйственным культурам, но в то же время имеются определенные, совершенно специфические особенности этих культур. Залогом получения качественного лекарственного растительного сырья в современном лекарственном растениеводстве является:

- выбор культуры для возделывания ее должен определяться с учетом биологических особенностей растения, т. е. возможности его культивирования в данной местности;

- выбор культуры будет зависеть также от уровня агротехники в хозяйстве, плодородия почвы;

- выбор, размещение и размеры участка определяются с учетом биологических особенностей растения (рельеф и экспозиция участка часто определяет качество получаемого сырья);

- нельзя располагать участок с лекарственными культурами в непосредственной близости от железнодорожного полотна и автомобильных дорог, промышленных предприятий;

- посев и посадку лекарственной культуры следует проводить в строго установленные сроки для определенного растения в данном регионе;

- точное соблюдение агротехнических мероприятий.

Для успешного выращивания лекарственных растений необходимо

соблюдать - соответствующее районирование, размещение лекарственных

культур в надлежащем производственном типе, выращивание в районах с

надлежащими погодными и почвенными условиями, где имеются оптимальные возможности удовлетворения требований соответствующего

вида растения к климатическим факторам и почве. Акклиматизация отдельных растений в местах, отличных от мест естественного обитания, может быть удачной и не оказывать сильного воздействия на качество и содержание веществ в растении. Однако следует выбирать вид и сорта лекарственных культур только интродуцированные и районированные в данной почвенно-климатической зоне.

Агротехнические и технологические мероприятия нужно тщательно соблюдать, в особенности при выращивании тех видов растений, естественные места обитания которых расположены вне района, в котором

их предстоит разводить.

Севообороты с лекарственными культурами

В хозяйствах планируется обычно возделывание нескольких видов лекарственных растений, наиболее соответствующих местным природным

условиям. Такой разнообразный состав культур ставит задачу правильной

организации полеводства.

Площади посева лекарственных культур могут достигать до 50% от пахотной площади, и тогда лекарственное растениеводство представляет ведущую промышленную отрасль данного хозяйства, для которой должны быть созданы лучшие условия и подчинены другие отрасли производства. Правильные севообороты для лекарственных культур должны быть построены на том, что лекарственные культуры размещают по лучшим предшественникам.

Предшественники для лекарственных культур должны удовлетворять

следующим главным требованиям:

1. улучшение почвенного плодородия,

2. снижение засоренности полей,

3. накопление запасов влаги,

4. повышение плодородия почвы,

5. снижение численности вредителей и инфекций,

6. проведение обработки почвы и внесения удобрений в лучшие сроки,

7. другие агротехнические условия, необходимые для получения высокого урожая при высоком качестве лекарственного растительного сырья.

При разработке севооборотов для лекарственных культур надо принимать во внимание следующие особенности их агротехники:

- лекарственные растения возделывают в полевых условиях как пропашные культуры с широкими междурядьями (45—60 см);

- в течение вегетационного периода лекарственные культуры подвергают многократным междурядным рыхлениям и прополкам в рядах или гнездах;

- уборка урожая большинства лекарственных культур еще слабо механизирована (многие культуры требуют больших затрат ручного труда);

- многие лекарственные культурные растения — это в прошлом сорняки, большинство из которых способно сильно засорять последующие посевы.

При установлении чередования культур необходимо предупреждать возможность засорения ядовитыми лекарственными растениями последующие посевы лекарственных, а также кормовых культур. К опасным

ядовитым предшественникам должны быть отнесены: белладонна, белена черная, дурман, паслен, скополия гималайская и кавказская, ландыш, наперстянка красная и шерстистая. Примеси этих растений к другому лекарственному сырью не допускаются, а засорение кормовых культур ядовитыми растениями опасно для здоровья животных.

Разнообразный видовой состав лекарственных культур позволяет иногда, в случае необходимости, размещать посевы одних лекарственных культур по другим. К числу хороших предшественников следует отнести, прежде всего, многолетние лекарственные растения. Эти культуры обычно хорошо обрабатывают и удобряют; кроме того, они рано освобождают поля. Кроме лекарственных культур в специализированных севооборотах, размещают другие ценные сельскохозяйственные культуры: зерновые, зернобобовые, корнеплоды и многолетние травы.

В районах достаточного увлажнения с малоплодородными, бедными азотом почвами следует вводить в лекарственные севообороты посевы бобовых трав и зернобобовых культур. Цель такого посева — улучшение азотного баланса в почве и получение богатого белком корма для животноводства. Посев бобовых трав на один укос — лучший предшественник для озимых зерновых, которые в свою очередь являются хорошими предшественниками для большинства лекарственных культур.

В многопольных севооборотах имеется больше возможностей многие лекарственные культурные растения — это в прошлом сорняки, большинство из которых способно сильно засорять последующие посевы. При установлении чередования культур необходимо предупреждать возможность засорения ядовитыми лекарственными растениями последующие посевы лекарственных, а также кормовых культур. К опасным ядовитым предшественникам должны быть отнесены: белладонна, белена черная, дурман, паслен, скополия гималайская и кавказская, ландыш, наперстянка красная и шерстистая. Примеси этих растений к другому лекарственному сырью не допускаются, а засорение кормовых культур ядовитыми растениями опасно для здоровья животных. Разнообразный видовой состав лекарственных культур позволяет иногда, в случае необходимости, размещать посевы одних лекарственных культур по другим. К числу хороших предшественников следует отнести, прежде всего, многолетние лекарственные растения. Эти культуры обычно хорошо обрабатывают и удобряют; кроме того, они рано освобождают поля.

Кроме лекарственных культур в специализированных севооборотах, размещают другие ценные сельскохозяйственные культуры: зерновые ,зернобобовые, корнеплоды и многолетние травы. В районах достаточного увлажнения с малоплодородными, бедными азотом почвами следует вводить в лекарственные севообороты посевы трав и зернобобовых культур. Цель такого посева — улучшение азотного баланса в почве и получение богатого белком корма для животноводства. Посев бобовых трав на один укос — лучший предшественник для озимых зерновых, которые в свою очередь являются хорошими предшественниками для большинства лекарственных культур. В многопольных севооборотах имеется больше возможностей для лучшего размещения многолетних лекарственных растений и для размещения лекарственных культур по лучшим предшественникам. Лучшими предшественниками для большинства лекарственных культур являются:

- чистые и занятые удобренные пары;

- озимые зерновые, посеянные по чистым удобренным парам или

по пласту многолетних бобовых трав;

- кукуруза на силос и на зерно, выращенная с применением высокой агротехники и своевременно убранная;

- зернобобовые, рано освобождающие поле и обогащающие почву

азотом;

Правильно составленный севооборот является важнейшим компонентом агротехнического метода защиты лекарственных растений и позволяет наиболее рационально совмещать защиту растений и защиту окружающей среды. Монокультура и повторные посевы приводят к накоплению вредителей и инфекции. Чередование культур, различающихся по биологическим свойствам, способствует уменьшению распространения специфических болезней и вредителей, изменению состава почвенной микрофлоры, усилению ее биологической активности в положительном направлении. В лекарственном растениеводстве нельзя допускать повторные посевы культур, относящихся к одному семейству, которые поражаются аналогичными вредителями или патогенами. Бобовые лекарственные культуры (астрагал, козлятник, копеечник, стальник) не размещают по зернобобовым предшественникам. Белладонну, белену и паслен не выращивают после томатов и картофеля ввиду возможного поражения и повреждения макроспорозом, фитофторозом и колорадским жуком.

Для многолетних видов лекарственных растений, которые возделываются на участке более 4 лет, выбираются преимущественно специальные запольные участки, выделенные для таких особых целей из регулярного цикла севооборота культур.

2. Подготовка почвы и система удобрений при возделывании лекарственных растений

Обычно обработку почвы подразделяют на три вида:

- основную (глубокую) обработку почвы,

- предпосевную обработку почвы,

- обработку почвы, связанную с уходом за посевами.

Особенности применения каждой из них определяются разнообразием

почвенно-климатических условий.
Основная обработка почвы

В лекарственном растениеводстве в настоящий момент применяются

две основные, принципиально различные технологии обработки почвы:

отвальная и безотвальная или плоскорезная.

Роль отвальной обработки общеизвестна. Во многих зонах страны она

способствует созданию основных условий интенсивного роста и формирования высокой урожайности культур. Вместе с тем отвальная обработка энергоемка, активирует процессы деградации почв, а также развитие эрозионных процессов на склоновых почвах и в зоне ветровой эрозии.

безотвальная обработка сокращает приток энергетического материала в нижнюю часть пахотного горизонта, уплотняет его и усиливает минерализацию гумуса. Внедрение безотвальной обработки связано с определенным риском и возможно лишь на хорошо окультуренных почвах.

На черноземных и достаточно увлажняемых почвах, под однолетние лекарственные культуры применяют традиционные виды основной (глубокой) зяблевой обработки:

- лущение стерни дисковыми лущильниками и боронами (ЛДГ-5, ЛДГ-8, ЛДГ-10, БДТ-3, БДТ-7, БДТ-10) на глубину 6-8 см;

- осенняя вспашка плугом с предплужниками (ППИ-7-40, IIHO-3-ЗО, ПНО-3-35, ПОН-2-30 и другими) на глубину 23-25 см;

- культивация с боронованием (КПС-4+БЗТС).

Хорошие результаты показывает паровая и полупаровая обработка с увеличением числа поверхностных обработок дисками от одной - двух до вспашки и двух - трех паровых культиваций с боронованием после нее. Глубокую обработку (до 28 см) под многолетние культуры совмещают с внесением органических удобрений и рыхлением подпахотного горизонта.

Предпосевная обработка почвы под лекарственные культуры

Предпосевная обработка почвы под лекарственные культуры имеет

свои особенности, определяется биологией культуры и различными сроками

посева: ранневесенним, летним и подзимним, а также посадкой лекарственных растений рассадой.

Нельзя допускать разрыва во времени между окончанием предпосевной подготовкой почвы и посевом; наиболее целесообразно все эти работы проводить за 1—2 дня.

Обязательные приемы предпосевной подготовки почвы под

лекарственные культуры:

- ранневесеннее боронование (или предпосевное боронование для

озимого и подзимнего посева),

- поверхностное рыхление почвы (культивация),

- выравнивание поверхностного слоя,

- прикатывание (уплотнение).

Семена большинства лекарственных культур мелкие и поэтому требуют уплотненного ложа на глубине не более 2-3 см.

На супесчаных и легкосуглинистых почвах лучшим способом предпосевной обработки под лекарственные культуры будет боронование в

2-3 следа шлейф-боронами (ШБ-2,5) или зубовыми боронами; сначала тяжелыми (БЗТС-1,0), затем средними (БЗСС-1,0), которые позволят разместить семена на глубине 1-2 см на влажном ложе.

В настоящее время предпосевную обработку почвы под лекарственные

культуры целесообразно выполнять комбинированными агрегатами, позволяющими в одном проходе совместить несколько операций: рыхление,

измельчение, выравнивание, прикатывание (РВК-3,6, ВИП-5,6, АКШ-7,2).

Для достижения необходимого уплотнения и лучшего выравнивания почвы,

проводят второй проход комбинированным агрегатом в поперечном направлении.

Подготовку почвы под посадку лекарственных культур рассадой проводят на глубину до 7-8 см. Обработка почвы при уходе за посевами. Механизированный уход за посевами лекарственных культур складывается из довсходового и двух послевсходовых боронований средними и сетчатыми боронами (БСО-4). Боронование проводят на малой скорости поперек посевов или по диагонали участка при оптимальной влажности почвы на уровне 60-70 % ППВ. По всходам проводят два рыхления междурядий плоскорезами на глубину 3-4 см и на расстоянии 10-12 см от края рядка. В фазе вегетации растений глубину обработки междурядий увеличивают до 6-8 см, используя по краям долотообразные и в середине стрельчатые лапы. Боронованием всходов и механизированной обработкой междурядий ликвидируют сорняки в части рядков и в защитных зонах, улучшают условия аэрации, водоснабжения и питания растений, повышают эффективность корневых подкормок.

Применение удобрений

Потребность в органических и минеральных удобрениях в разных земледельческих регионах страны зависит от комплекса факторов. К ним относятся: тип почвы, ее механический состав и влажность, биоклиматические условия гумусообразования и минерализации органического вещества, зональные особенности систем агротехники, продуктивность и биологические особенности культуры. Урожай и качество лекарственных растений существенно можно стимулировать посредством регулированной подкормки, иными словами, удобрением в зависимости от состава и наличия активных питательных веществ в почве и потребностей в них отдельных культур. В общем можно принять следующий принцип: лекарственные растения, выращиваемые с целью получения корней и корневищ, следует подкармливать калийными удобрениями; растения, выращиваемые с целью получения цветов и плодов — фосфорными удобрениями; для подкормки растений, выращиваемых с целью получения травы и листьев, выгодно использовать азотные удобрения. Бесспорна роль азотного удобрения в целях повышения выработки алкалоидов, особенно если соответствующую дозу разделить и проводить подкормку также в ходе вегетационного процесса. Избыток калия у некоторых алкалоидоносных растений, напротив, снижает содержание алкалоидов, как это было доказано у мака снотворного (Papaver somniferum).

В литературе публикуется множество, к сожалению, противоречивых

сведений о влиянии подкормки на качество и содержание активных веществ

в лекарственных растениях. В соответствии с общепринятыми рекомендациями минеральные удобрения под лекарственные культуры вносят дробно: 50% под вспашку, 25% под предпосевную культивацию, 5% при посеве в рядки, 20% при подкормке в фазе вегетации.

В зависимости от содержания питательных веществ в почве, биологического выноса их растениями и коэффициента использования удобрений общие нормы минеральных удобрений под лекарственные культуры в течение года составляют 90-120 кг NPK . При совместном внесении с органическими удобрениями осеннюю норму минеральных удобрений уменьшают вдвое.

На многолетних лекарственных растениях в течение первых 2 лет и в

последующие годы вегетации применяют подкормки: 45-60 кг/га NPK в фазе

начала отрастания растений и 30-45 кг/га NPK в фазе бутонизации.

3. Особенности агротехники лекарственных культур

3.1.Посев, посадка лекарственных культур

Для того чтобы получить высокий урожай лекарственных культур, важно правильно подготовить семена. Перед посевом семена необходимо проверить на всхожесть и энергию прорастания.

Следует помнить, что многие лекарственные культурные растения — это в прошлом сорняки, большинство семян которых очень трудно и медленно прорастает. Одни, осыпавшись осенью на поверхность почвы, подвергаются в зимний период воздействию низких температур и хорошо прорастают весной. Другие имеют плотную оболочку, которую необходимо разрушить, чтобы к семени имели доступ вода и воздух и оно начало прорастать. Семена некоторых культур, например таких, как кориандр, анис, фенхель, укроп, содержат эфирномасличные канальцы, которые также задерживают проникновение влаги и воздуха, а вместе с этим и прорастание самих семян.

Для быстрейшего перехода зародыша семени от состояния покоя к прорастанию, т.е. жизнедеятельности, можно искусственно создать наиболее

благоприятные и, в отличие от природных, контролируемые условия. К ним

относятся такие приемы, как стратификация, ферментация, замачивание, воздушно-тепловой и солнечный обогрев, скарификация.

для отдельных видов семян составляет от 45 до 60 дней. Перед посевом семена расстилают тонким слоем на рамах из мешковины, подсушивают и

отсеивают песок. У отдельных культур стратификацию можно заменить посевом семян под зиму или обработкой регуляторами роста растений. Ферментация — это такой прием, когда семена замачивают в течение 1,5 часов в теплой воде при 30…35 °С; на 10 г семян расходуется 6 мл воды. Затем в течение 3-4 суток их содержат в небольшой кучке, покрытой влажной тканью при 20…25 °С.

Замачивание проводится непосредственно перед посевом. К семенам подливают воду небольшими порциями, чтобы только смочить их. Срок замачивания — от нескольких часов до 3 суток.

Воздушно-тепловой и солнечный обогрев проводятся в тех случаях, когда семена имеют высокую жизнеспособность, но низкую всхожесть. Для этой цели семена рассыпают на солнце и периодически ворошат (3 - 4 раза за день). При дождливой погоде обогрев семян можно проводить в отапливаемых помещениях и сушилках.

Скарификация — это механическое нарушение семенной оболочки. Семена перетираются между листами мелкой наждачной бумаги или между кирпичами. Скарификацию семян проводят за месяц или непосредственно

перед посевом. Время перетирания семян 3 - 5 мин.

Для разрушения плотной семенной оболочки семена также обрабатывают водой, доведенной до слабого кипения. Обработку проводят мгновенно трехкратным погружением марлевых мешочков с семенами в кипяток, а затем в холодную воду. Семена некоторых видов (термопсис) обрабатывают в течение 3-4 часов концентрированной серной кислотой, после чего тщательно промывают и подсушивают до сыпучести. После подсушивания семена готовы к посеву.

Все семена лекарственных культур перед посевом необходимо протравливать от возбудителей грибных и вирусных болезней, а также против вредителей. Препараты, которые используются для протравливания, подбирают в соответствии со списком разрешенных к применению на лекарственных культурах биологических и химических препаратов. Протравливание семян проводят непосредственно перед посевом. Семена некоторых культур (бессмертник песчаный, зверобой продырявленный, иван-чай узколистный, кендырь коноплевый, козлятник лекарственный, маклея сердцевидная) относительно хорошо прорастают в лабораторных условиях, но при посеве в грунт дают ослабленные всходы, чувствительные к почвенной корке. Семена некоторых культур (дурман обыкновенный, каланхое перистое, пассифлора инкарнатная, скополия гималайская, стефания гладкая) требуют при прорастании высоких температур. Такие лекарственные культуры размножают рассадой или вегетативно (делением корневищ, клубней, черенков). К культурам вегетативного размножения относят также растения, которые практически не дают семян: мяту перечную, алое древовидное, почечный чай.

На территории нашей страны возможно использование разных сроков посева: ранневесеннего, летнего, озимого и подзимнего. Выбор срока посева

зависит от культуры, географической зоны, севооборота и от уровня агротехники в хозяйстве. Подготовленное к посеву поле должно иметь выровненную мелкокомковатую структуру и достаточно высокий запас влаги в верхнем слое почвы. Плохо подготовленная почва (наличие глыб, комьев, гребней, неровностей) — основная причина неравномерной глубины заделки семян и изреженности всходов. Посев осуществляют специализированными сеялками СОН-2,8, СО-4,2 и СУПЦ-5,4, оборудованными ограничителями глубины заделки семян (ребордами), с шириной междурядий от 45 до 70 см.

Глубина заделки и норма высева семян разная и определяется для каждой культуры. Как правило, при подзимних посевах глубину заделки семян уменьшают, а норму высева увеличивают примерно на 25-30 %.

Семена некоторых культур прорастают медленно. При посеве таких культур часто к гектарной норме семян добавляют 50…100 г семян маячных растений (салат, лен, горчица), которые всходят раньше основной культуры и позволяют проводить междурядную обработку до появления ее всходов. Для многолетних лекарственных культур, удовлетворительно реагирующих на затенение (валериана и подорожник большой), с целью снижения трудоемких затрат по уходу за посевами на первом году вегетации растений разработана технология подпокровных посевов. В качестве покровных культур используют озимые и яровые зерновые на зерно, раноубираемые однолетние кормовые культуры на зеленую массу. Подпокровные посевы разработаны для зоны достаточного увлажнения и имеют одну главную технологическую сложность, которая возникает после уборки покровной культуры. Находясь в угнетенном состоянии, посевы лекарственных культур едва просматриваются в свежеубранной стерне, быстро зарастают сорняками и в ряде случаев не позволяют быстро и качественно провести первую междурядную обработку.

Одной из главных задач ухода за лекарственными культурами является

борьба с сорняками. Основная и предпосевная обработки почвы, применение

гербицидов и механизированные обработки междурядий значительно сокращают объемы ручного труда при уходе за посевами лекарственных культур, доля которого в общем объеме затрат на возделывание культур составляет от 20 до 70 %. Результаты научных исследований ВИЛАРа свидетельствуют, что опоздание с ручной прополкой на неделю сверхустановленного срока (именуемого периодом безопасного произрастания лекарственных культур с сорняками) приводит к невосполнимым потерям 10-15 % будущего урожая. Для сохранения потенциального урожая большинства лекарственных культур требуются ручные прополки в рядках, сроки проведения которых определяются динамикой развития посевов.

Сырье большинства лекарственных культу убирают в сухую солнечную погоду, в период максимального накопления действующих веществ. Уборка урожая возделываемых лекарственных растений в настоящее время уже отчасти механизирована. Специализированная техника для уборки сырья лекарственных растений производится в Германии.

Семена и плоды растений убирают при побурении 30-50 % простых и сложных соцветий или плодов. Растения скашивают, дозаривают в валках или снопах, транспортируют, сушат и обмолачивают переоборудованными зерновыми комбайнами СК-4 (амми большая, амми зубная, расторопша).

Плоды (шиповник, перец, облепиху) убирают в фазе полного созревания вручную или плодо - и ягодоуборочными машинами. Уборку рожков спорыньи производят в несколько приемов специальной машиной МСР-3,6, установленной на самоходном шасси Т-16 ММЧ. Последнюю уборку проводят на переоборудованном зерноуборочном комбайне. Цветки, если они одиночные, собирают по мере распускания; собранные в соцветия - при распускании более половины из них. Уборку цветков проводят вручную, используют специальные чесалки.

Для уборки цветков и соцветий создаются конструкции новых механизмов, которые пока находятся в стадии разработки, за исключением применяемой уже на практике машины для уборки ромашки и календулы РМ-1,4, которая введена в эксплуатацию (в нашей стране в настоящий момент не производится). Листья убирают скашиванием всего растения с последующим

обмолотом листьев на приспособленных комбайнах и грохотах. Основанием

для уборки листьев является период полного развития и прекращения прироста листовых пластинок.

Траву большинства лекарственных культур убирают в фазе массового цветения. Для уборки используют отечественные и зарубежные уборочные

машины (КУФ-1,8, КИР-1,5, Е-280, Е-062/1 и др.), приспособленные к измельчению сырья в заданных параметрах (или уборке его без измельчения)

с одновременной погрузкой в транспортные средства.