ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗРОСТАННЯ ВИДІВ РОДУ ВАЛЕРІАНА В ПРИРОДНИХ ТА УМОВАХ КУЛЬТУРИ

Панченко С.В., Корнієвська В.Г., Фурса М.С.*, Бородін Л.І., Корнієвський Ю.І.

Запорізький державний медичний університет

*Ярославська державна медична академія

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗРОСТАННЯ ВИДІВ РОДУ ВАЛЕРІАНА В ПРИРОДНИХ УМОВАХ ТА УМОВАХ КУЛЬТУРИ

Для валеріани лікарської характерним являється наявність мікоризи. Нами було встановлено гриб мікоризоутворювач із роду пеніциліум, який характерний для валеріани пагононосної та інших видів валеріан [2,3,4,5].

Метою даної роботи було проведення порівняльної морфологічної характеристики зростання південих видів валеріан України.

На дослідній ділянці м. Запоріжжя в умовах природного зволоження протягом всього періоду вирощування валеріани Гросгейма (ендемік флори Криму) та валеріани пагононосної (2009 - 2012 рр.) спостерігалося поновлення обох видів шляхом самосіву.

Відносно висока схожість властива насінню валеріани пагононосної, пересадженої на дослідне поле університету із околиць с.м.т. Верхньої Хортиці Запорізької області в 2009 р. Насіння валеріани пагононосної, висіяне на дослідне поле університету з с. Широке Запорізької області, показало схожість дещо нижчу. При перевірці схожості насіння нами виявлено, що частина насіння валеріани пагононосної (в середньому 5%) заражене грибами. Це насіння проростало на 5-й – 8-й дні і ростки розвивались слабші, ніж із насіння, не зараженого грибами. Насіння валеріани Гросгейма заражалось грибами під час набухання менше (на 2-3%).

Подібні дані спостерігались нами в природних умовах зростання валеріани пагононосної і в. Гросгейма в Запорізькій, Дніпропетровській областях та АР Крим.

Узагальнення і аналіз вищезгаданих даних приводить до висновку, що для успішного розмноження валеріани насінням необхідна наявність достатнього зволоження. У місцях, де ці умови підтримуються на період пророщення насіння і до утворення розетки справжніх листків, вона розвивається добре. У подальшому і при пониженій зволоженості, яка не переходить за крайні межі для того чи іншого виду, валеріана розвивається задовільно, про що свідчать дані фенологічних спостережень.

Динаміка росту і розвитку. При посіві насіння в ґрунт перші сходи валеріани Гросгейма та в. пагононосної з’явились на 16-й – 18-й день, перші розеткові листки – на 14-й – 16-й день після появи сходів, зародковий корінь відмирав після появи 3-5 листків.

У початковий період розвитку рослин добре просліджувалась пропорційність між кількістю розеточних листків і придаткових коренів. Починаючи з червня місяця ця закономірність в умовах дослідного поля м. Запоріжжя порушувалась. Число придаткових коренів значно збільшувалось у порівнянні з числом розеткових листків, що пов’язано з поступовим відмиранням останніх. В умовах природного зростання при наявності 6-7 розеткових листків нами спостерігалось до 15-20 придаткових коренів у обох видів валеріани.

Із пересаджених на дослідне поле університету восени 2009 р. із пунктів природнього зростання вегетуючих екземплярів валеріани Гросгейма і пагононосної тільки 8-10% дали генеративний пагін у 2010 р. Основна маса рослин зацвіла в 2011 р. У цей вегетаційний період нами проведені в найбільш повному об’ємі фенологічні спостереження за розвитком рослин в умовах дослідної ділянки (таблиця 1).

Ранньою весною, в березні - на початку квітня, починалася фаза відростання. Генеративний пагін відростав і розвивався із апікальної бруньки. Розвиток пагона проходив швидко.

У валеріани пагононосної, пересадженої на дослідну ділянку університету із близьких кліматичних умов, зокрема із Запорізької області, генеративний пагін з’явився у квітні; у валеріани Гросгейма, пересадженої із АР Крим, на 6 днів пізніше. У той же час почало розвиватись квітконосне стебло у валеріани Гросгейма, пересадженої із АР Крим.

Найбільш інтенсивний ріст стебла як у валеріани пагононосної, так і у валеріани Гросгейма спостерігався у фазу бутонізацї. Середньодобовий приріст генеративного пагона у висоту в цей час склав у валеріани пагононосної від 4,5 до 6,9 см, а валеріани Гросгейма – 3,6-4,3 см. Із початком масового цвітіння ріст генеративного пагона у висоту припинявся.

Деякий спад інтенсивності росту слід пов’язати з тим, що відрахунок висоти рослини проводили безпосереднім виміром стебла, а не максимальної довжини листа прикореневої розетки.

Розвиток листя прикореневої розетки найбільш інтенсивно відбувався у вегетативній фазі. З появою генеративного пагона їх ріст сповільнювався. До початку бутонізації листя прикореневої розетки досягали максимального розвитку і подальший ріст повністю припинявся.

Стеблеві листки максимально розвивалися до початку фази масового цвітіння.

У період проведення фенологічних спостережень вимірювалася довжина листкової пластини, підраховувалась кількість часток листка, замірялась довжина і ширина частки. Всі виміри проводились на найбільш розвинутих листках, виділених для спостереження рослин. Розміри часток замірялись у третьої пари від черешка. Отримані дані оброблені статистично і узагальнені у таблиці 2.

Таблиця 1.

Мікрокліматичні умови та морфологічні ознаки валеріани пагононосної та валеріани Гросгейма у період цвітіння

Місце збору

Кількість листків

Довжина листка,

см

Розмір частки

листка, см

Температура

rрунту,°С

Вологість повітря,

Температура повітря,

ºС

Опади, мм

Валеріана пагононoсна

Запорізька обл., с. Широке

25 х 8 до 57 х 15

17,2

Запорізька обл.,

смт.Верхня Хортиця (Канцерівська балка)

29 х 8 до 62 х 14

IV V

8,7- 15,2

IV V

66- 60

IV V

11- 20

IV V

35- 39

м.Запоріжжя

Правий берег р. Дніпро

41 х 16

до 74 х 20

IV V

8,7-15,3

IV V

64-60

IV V

12-21

IV V

30-40

острів Хортиця

23 х 7

до 50 х 12

IV V

8,7-15,3

ІV V

69-60

ІV V

10-20

ІV V

34-39

Дніпропетровська обл., смт. Томаківка

25 х 8 до 63 х 16

IV V

8,7-16

IV V

67-60

IV V

11-20

IV V

30-40

Дослідні ділянки ЗДМУ

51 х 19 до 71 х 24

IV V

9-16,4

IV V

66-60

IV V

11-20

IV V

35-39

Валеріана Гросгейма

АР Крим Альмінське лісництво

54 х 20

16,8

смт.Томаківка

Дніпропетровська

84 х 37

17,6

Дослідні ділянки ЗДМУ

84 х 29

17,2

Як видно з даних, наведених у таблиці 1, на морфологію листкової пластинки валеріани впливають перш за все вологість та температура. Так, найбільші розміри часток листків ми спостерігали у валеріани пагононосної дикоростучої, яку зібрали на околицях м.Запоріжжя правий берег р.Дніпро з близьким до поверхні заляганням гранітів, що зумовлює високе стояння ґрунтових вод. Поряд з цим найменший розмір часток листків нами визначено у валеріани, яку заготовили на острові Хортиця, що мабуть, пов´язане з піщаним ґрунтом та зростанням на відкритих ділянках.

При порівнянні окремих екземплярів дикоростучої валеріани пагононосної з Канцерівської балки Запорізької області та вирощеної на дослідних ділянках ЗДМУ ми виявили, що листкова пластинка валеріани на дослідних ділянках більша, ніж у природних умовах. Ґрунтотвірні породи та клімат в обох випадках однакові, разом з цим завдяки деяким агротехнічним заходам, зокрема розпушенню, поліпшилась аерація ґрунту, збільшилась кількість ґрунтової та повітряної вологи дослідних ділянок та внесення органічних добрив.

У валеріани Гросгейма найбільший середній розмір часток листків спостерігали у тих рослин, які зібрали на ділянках дослідного поля с.м.т. Томаківка Дніпропетровської обл.

Цвітіння обох видів валеріани настало у другій половині травня. Валеріана пагононосна, перенесена із околиць с. Верхної Хортиці Запорізької області, зацвіла 18 травня, а пересаджена із околиці о.Хортиця – 20 травня; валеріана Гросгейма (АР Крим) – 22 травня. До настання фази цвітіння сума ефективних температур для в. пагононосної склала 348-408°С. Період від початку вегетації доцвітіння у в. пагононосної склав 46-49 днів, у в. Гросгейма – 50 днів. Тривалість цвітіння у в. пагононосної – 37-44 дні, у в. Гросгейма – 36-40 днів.

Для обох видів валеріани характерна своєрідна тривалість фаз розвитку в часі.

Так, тривалість цвітіння однієї квітки у в. пагононосної і в. Гросгейма склала 5-7 днів, але зацвітали вони неодночасно. Відповідно і достигання плодів наставало у різні терміни, що викликало труднощі – затруднювало збір насіння і облік насіннєвої продуктивності рослин. За нашими даними, вона для одного екземпляру рослин в умовах дослідного поля склала для в. пагононосної від 1200 до 2500, а в. Гросгейма – від 900 до 1850 штук насінин.

До початку фази достигання насіння нижні стеблові і основна маса розеткових листків відмирала. У в. пагононосної цей процес в умовах дослідного поля проходив більш інтенсивно ніж у в. Гросгейма. Досить швидко проходило і відмирання останніх листків генеративного пагона. У той же час (у фазу достигання насіння) починалося інтенсивне відмирання придаткових коренів. У середній частині останніх (інколи в декількох місцях одночасно) з’являлися поперечні темні перетяжки і протягом декількох днів по цих місцях відбувалося руйнування всієї кореневої системи. До цього часу із бруньок відновлення у в. Гросгейма на кореневищі материнської рослини розвивалися короткі (2-2,5 см) бокові пагони, які закінчувалися невеликим вузлом з 2-3, зрідка 5, новими придатковими коренями з апікальною брунькою або слаборозвинутою розеткою листків. Інколи бруньки відновлення розташовувалися у базальній частині стебла материнської рослини. В умовах дослідної ділянки в достатньо пухкому ґрунті виникало 5-7 таких екземплярів у валеріани пагононосної і 1-2 у валеріани Гросгейма.

Вегетативне відновлення рослин спостерігалось у 16-20% статистично оброблених екземплярів у в. пагононосної і 6-7% у в. Гросгейма. Решта частина рослин після цвітіння і плодоншення повністю загинула. Через 15-20 днів після завершення фази плодоношення повністю відмирало і кореневище. В умовах природнього зростання спостерігали 1-2, рідше 3-4 екземпляри, які з’явились вегетативно із бокових бруньок материнської рослини. У цих же умовах кореневище материнської рослини повністю відмирало тільки до весни наступного року. Частіше це відмічалось у валеріани Гросгейма. Утворені вегетативним шляхом рослини до осені розвивали міцну розетку листків, на наступний рік знову давали генеративний пагін і плодоносили.

Морфологія підземних органів. Всі виміри проводили на свіжозібраній у фазу осінньої вегетації сировині за допомогою штангенциркуля. Сировина, заготовлена в цей період, являла собою кореневище із коренями вегетуючих екземплярів. Для вимірів відбирали вегетуючі рослини, результати представлені в таблиці 2.

Кореневище у валеріани Гросгейма у вертикальній площині злегка овальне, близьке до кулеподібної форми з діаметром від 8 до 22 мм. Від нього відходили численні придаткові корені, кількість яких для даного виду досягала 69-83 штук на одну рослину.

Практично по всій довжині корені валеріани Гросгейма вкриті багаточисельними тонкими бічними корінцями. У валеріани пагононосної кореневище від еліптичної до кулеподібної форми з діаметром від 11 до 24 мм і довжиною 25-28 мм. Придаткових коренів утворювалося до 53 штук на одну рослину.

Придаткові корені в. Гросгейма більш тонкі в діаметрі, ніж корені в. пагононосної. Валеріана пагононосна мала пагони або столони, кількість яких знаходилася від 2-х до 9 при довжині від 6,0 до 9,0 см.

Свіжозібрані корені і кореневища обох видів валеріани світло-жовтого або злегка буроватого забарвлення, без запаху. Після висушування вони набували бурого або світло-бурого кольору і характерного запаху.

Як показали спостереження, при надмірній вологості протягом всього вегетативного періоду і ущільненому ґрунті максимального розвитку досягала надземна частина, у той же час підземні органи розвивалися мляво. У достатньо пухкому, але мало зволоженому ґрунті утворювалась невелика кількість порівняно великих в діаметрі додаткових коренів. Отже, при оптимальній волозі ґрунту на якість сировини впливає ущільненість ґрунту та площа живлення, які, як правило, обмежені в природних умовах іншими видами біоценозу.

Таблиця 2.

Морфологічна характеристика підземних органів дворічних рослин валеріани пагононосної та в. Гросгейма

пагін

галуження

Валеріана пагононосна

+++

Валеріана Гросгейма

діаметр, см

0,2±0,01

0,38±0,02

0,5±0,02

0,6±0,02

довжина, см

6,0±0,07

9,8±0,28

8,6±0,12

8,0±0,5

9,0±0,6

кількість

корінь

галуження

+++

забарвлення після сушіння

темне-буре

світле-буре

темне-буре

кількість

кореневище

діаметр, см

1,0±0,02

1,5±0,05

1,2±0,04

2,0±0,05

1,2±0,03

2,5±0,04

0,9±0,01

2,12±0,02

1,68±0,02

довжина, см

2,5±0,06

3,0±0,07

2,5±0,06

2,0±0,05

2,5±0,06

3,5±0,08

1,12±0,03

1,9±0,02

1,80±0,02

Місце збору

Запорізька обл.., с. Широке

Запорізька обл., Канцерівська балка

М.Запоріжжя,правий берег р.Дніпро

О.Хортиця

Дніпропетровська обл., см.т Томаківка

Дослідні ділянки ЗДМУ

АР Крим Альмінський ліс

смт.Томаківка дослідна ділянка

Дніпропетровська обл.

Дослідні ділянки ЗДМУ

ВИСНОВКИ

Чіткої різниці у проростанні насіння валеріани, заготовленого від рослин в умовах природного зростання і дослідного поля нами не виявлено. Термін зберігання насіння протягом 14 місяців незначно вплинув на життєвість насіння. При посіві насіння в ґрунт перші сходи валеріани з’явились на 16-18 день, перші розетки листків – на 14-16 день після появи сходів, зародковий корінь загинув після появи 3-5 листків. Найбільш інтенсивний ріст стебла у валеріан спостерігався у фазу бутонізації: в цей час середньодобовий приріст стебла становив 4,5-6,9 см у в. пагононосної і 3,6-4,3 см у в. Гросгейма. Цвітіння наступало на 50 день після початку вегетації і тривало 36-40 днів. Тривалість цвітіння однієї квітки складала 5-7 днів. Плодоношення наступало на 90 день після початку вегетації і тривало 30-40 днів. На одній рослині утворювалось 1200-2500 насінин у в. пагононосної і 900-1850 – у в. Гросгейма.

Література:

1. Бакланова Т. А., Фурса Н. С, Корниевская В. Г. Влияние суточного ритма на содержание фармакологически активных веществ и различных элементов в надземных и подземных органах валерианы лекарственной // Современные проблемы фармацевтической науки и практики: Научные труды НИИФ, 1999. -Т. 38. - М., - С. 158 - 163.

2. Горбунов Ю.Н. Валерианы флоры России и сопредельных государств / Горбунов Ю.Н.- М.: Наука, 2002.-208с.

3. Корнієвська В.Г. Порівняльне фармакогностичне дослідження валеріани пагоносної та валеріани високої: Автореф. дис... .канд. фармац. наук.-Львів, 2002.- 20 с

4. Талашова С.В. Фармакогностическое изучение, стандартизация и комплексная переработка валерианы лекарственной: Автореф. дис. ...канд. фармац. наук.- М., 1996.- 24 с.

5. Фурса Н. С., Зотов А.А., Дмитрук С. Е, Фурса С. Н. Валериана лекарственная в фитотерапии // Томск 1998. . – С. 37 – 47.

6. Цілюща Хортиця / Ю.І.Корнієвський, М.С. Фурса, В.Г.Корнієвська та ін.// Запоріжжя, 2009.-552.

7. British Pharmacopoeia. In 2 Vol. – London-Her Majestry’s Stationery Offic. – 1988. – V. 1, V. 2. – 1140 p.

8. Pharmacopoea Francaise. – Paris: Adrapharm – 1996. – 606 p.