Москва, Россия
Россия
Цель исследования – разработка приемов повышения укореняемости и качества посадочного материала с помощью аминокислот и аминокислотных препаратов для органической культуры мяты. Объекты исследования – сорта мяты перечной Митчам и Мультимента. Опыт закладывали в Учебно-научно-производственном центре «Овощная опытная станция им. В.И. Эдельштейна». Материал брали с маточных растений, выращиваемых в открытом грунте. Черенкование корневищными черенками проводили 20 апреля в кассеты размером 5 × 5 см. Черенки размером 5–7 см нарезали с растений 3-го года вегетации Мяты перечной (Mentha × piperita L.) сорта Митчамская. Опыт включал следующие варианты: контроль, ИУК 25 мг/л, L-аланин 10 мг/л, DL-аланин 10 мг/л. Черенки замачивали в растворах препаратов на 2 ч, контроль замачивали в воде. После замачивания черенки промывали и высаживали в кассеты. Повторность каждого варианта по 4 кассеты с 6 ячейками. учеты проводили через 30 дней. Второй опыт закладывали 2 июля зелеными черенками Мяты перечной (Mentha × piperita L.) сортов Митчамская и Мультимента. Для обработки черенков были выбраны ИУК (25 мг/л) и комплексный аминокислотный препарат «Аминозол» (Германия) в концентрациях 1 и 2 мл/л. Черенки замачивали на 2 ч. Опыт закладывали в четырехкратной повторности по 25 черенков. Использование растворов аминокислоты L-аланина и комплексного препарата «Аминозол» повышает процент укореняемости корневищных и стеблевых (соответственно) черенков мяты перечной на 7–18 %; также улучшаются такие качественные показатели, как число образовавшихся корней, длина побегов у корневищных черенков, высота надземной части и число образовавшихся корней у стеблевых черенков. Учитывая, что данные препараты не являются регуляторами роста в классическом понимании и их применение допускается при выращивании органической продукции, можно рекомендовать «Аминозол» и L-аланин в качестве замены синтетических ауксинов при выращивании мяты перечной в системе органического земледелия.
мята перечная, черенкование, аминокислоты, органическое земледелие
Введение. В настоящее время мята перечная является одной из ведущих лекарственных культур, которую выращивают по всему земному шару [1]. Она используется и непосредственно в виде мятного листа, и в качестве сырья для переработки, в частности для получения эфирного масла или ментола [2]. В связи с тем, что мята перечная является сложным межвидовым гибридом, характеризующимся сильным химическим и морфологическим полиморфизмом [3], основным способом ее размножения является вегетативный.
Основными технологиями размножения в настоящий момент являются: посадка корневищ в осенний или весенний период [4, 5], размножение стеблевыми [6] и корневищными черенками, а также микроклональное размножение [7, 8]. Для повышения интенсивности корнеобразования применяют регуляторы роста, в частности ИУК, ИМК и др. [9]. Однако получение сырья в органическом земледелии также требует и выращивания посадочного и посевного материала по органической технологии [10], т. е. без применения синтетических регуляторов и стимуляторов корнеобразования.
На данный момент хорошо известно действие на растения отдельных аминокислот и их комплексов. Многие из них используются в качестве лекарственных средств (глицин) и в спортивном питании (L-аланин), т. е. не представляют опасности для человека и теплокровных животных и могут быть применены в органическом земледелии. На основе аминокислот и хелатных форм микроэлементов созданы органические удобрения, которые позволяют без потери урожайности экологизировать процесс производства сырья. Однако вопросы применения данных субстанций при получении посадочного материала лекарственных растений практически не освещаются.
Материалы и методы. Опыты закладывали в Учебно-научно-производственном центре «Овощная опытная станция им. В.И. Эдельштейна». Материал брали с маточных растений, выращиваемых в открытом грунте.
В первом опыте черенкование корневищными черенками проводили 20 апреля в кассеты размером 5×5 см. Черенки размером 5–7 см нарезали с растений 3-го года вегетации мяты перечной (Mentha × piperita L.) сорта Митчамская. Опыт включал следующие варианты: контроль; ИУК 25 мг/л; L-аланин 10 мг/л; DL-аланин 10 мг/л. Черенки замачивали в растворах препаратов на 2 ч, контроль замачивали в воде. После замачивания черенки промывали и высаживали в кассеты. Субстратом служил торф с добавлением вермикулита, рН 6,0. Повторность каждого варианта по 4 кассеты с 6 ячейками. Черенки укореняли в пленочной теплице. Учеты проводили через 30 дней.
Второй опыт закладывали 2 июля зелеными черенками мяты перечной (Mentha × piperita L.) сортов Митчамская и Мультимента. Для обработки черенков были выбраны ИУК (25 мг/л) и комплексный аминокислотный препарат «Аминозол» (Германия), разрешенный для применения в органическом земледелии, в концентрациях 1 и 2 мл/л. В его состав входят 22 аминокислоты и 3 микроэлемента (Fe, Mn, Cu). Черенки замачивали на 2 ч. Опыт закладывали в четырехкратной повторности по 25 черенков. Черенки высаживали в борозды непосредственно в поле, поливали и укрывали агрилом (плотность 60 г/м2). Почва участка среднесуглинистая со следующими характеристиками: рН – 6,7; Нг – 1,1 мг/экв; Р2О5 – 45 мг/100 г почвы (6-й класс); К20 – 35 мг/100 г почвы (6-й класс). При необходимости растения 1 раз в 2-3 дня поливали. Учеты проводили через 45 дней после посадки.
Измеряли высоту растений, длину корней и число корней, в первом опыте дополнительно оценивался размер листа. Учитывали по 10 растений каждого варианта. Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета анализа Microsoft Excel.
Результаты и их обсуждение. В целом мята перечная относится к хорошо укореняемым культурам. В нашем опыте, независимо от варианта, укореняемость приближалась к 100 %. Однако применяемые препараты влияли на качественные показатели полученного посадочного материала. Вариант с применением ИУК можно рассматривать в данном случае как контроль для сравнения действия аминокислот и «классических» корнеобразователей.
В первом опыте взятые 20 апреля черенки представляли собой кусочки корневища длиной 5–7 см с начавшими отрастать побегами (рис. 1, а). В июле брали верхние части побегов длиной 7–10 см с растений, находившихся в фазе вегетативного роста (рис. 1, б).
|
|
|
а б
Рис. 1. Внешний вид черенков, подготовленных к посадке:
а – корневищные черенки; б – верхушечные стеблевые черенки
Как видно из таблицы 1, при незначительном изменении длины корней отмечено существенное увеличение их числа по сравнению с контролем во всех вариантах (от 4,1 в контроле до 8–9 шт. в вариантах опыта), при этом варианты с аминокислотой лишь незначительно уступали варианту с ИУК и отличались в пределах ошибки опыта. Применение L-аланина повышало высоту надземной части и не влияло на число побегов. Кроме того, увеличивались длина и ширина листа, что указывает на увеличение площади листовой поверхности. После обработки L-аланином укорененные черенки характеризовались не только более развитыми корнями (рис. 2), но и большим количеством молодых корневищ, которые позволят уже к концу сезона сформировать полноценный продуктивный куст с большим числом побегов и подземных корневищ, и, таким образом, заложить высокий потенциал урожая следующего года.
Таблица 1
Укореняемость и биометрические показатели укорененных черенков
мяты перечной (Mentha x piperita L.) сорта Митчамская в зависимости от варианта опыта
|
Вид |
Вариант |
Укореняемость, % |
Длина корней, см |
Число корней, шт. |
Высота надземной части, см |
Число побегов, шт. |
Длина/ширина листа, мм |
|
Мentha × piperita Митчамская |
Контроль |
91,7 |
14,6±1,3 |
4,1±0,8 |
16,6±0,8 |
3,9±0,5 |
25,4±1,6/ 22,3±0,9 |
|
ИУК, 25 мг/л |
100 |
14,1±0,9 |
9,5±0,9 |
19,1±0,9 |
3,6±0,6 |
27,1±1,4/ |
|
|
L-аланин, 10 мг/л |
100 |
14,5±0,6 |
8,2±0,9 |
21,2±0,8 |
3,7±0,6 |
30,5±1,5/ 26,3±1,0 |
|
|
DL-аланин, 10 мг/л |
100 |
13,6±1,2 |
8,8±1,0 |
19,1±0,8 |
3,2±0,4 |
27,9±0,9/ 26,7±1,2 |
Рис. 2. Корневая система укорененных с применением L-аланина черенков
в сравнении с контролем (сорт Митчамская)
Таким образом, применение замачивания корневищных черенков мяты перечной на 2 ч в растворе L-аланина позволяет увеличить биометрические показатели молодых растений и повысить их конкурентоспособность для высадки в поле или цену реализации в питомнике.
Препарат «Аминозол» характеризуется большим числом входящих в него ингредиентов, что затрудняет анализ механизмов его воздействия на растения. Кроме почти полного набора аминокислот препарат содержит микроэлементы (Fe, Mn, Cu), влияющие на активность фотосинтеза и целого ряда ферментов. Некоторые аминокислоты участвуют в синтезе ауксинов, что стимулирует корнеобразование и перераспределение ассимилятов в растении. Наши исследования показали эффективность применения препарата при укоренении стеблевых черенков мяты перечной двух сортов. Укореняемость повышалась по сравнению с контролем на 7–19 % в зависимости от сорта, но эти показатели были несколько ниже, чем при обработке ауксином. Увеличивалось число корней с 6,7 до 10,2 шт. у сорта Митчамская и с 9,1 до 11,8 у сорта Мультимента, также отмечался более активный рост надземной части. Высота растений увеличивалась на 2,1–3,6 см в зависимости от сорта по сравнению с контрольным вариантом (табл. 2).
Таблица 2
Влияние ИУК и препарата «Аминозол» на укореняемость
и биометрические показатели укорененных черенков мяты перечной
|
Сорт |
Вариант |
Укореняемость, % |
Длина корней, см |
Число корней, шт. |
Высота надземной части, см |
|
Мentha × piperita Митчамская |
Контроль |
60 |
11,5±0,9 |
6,7±1,2 |
17,5±1,3 |
|
ИУК, 25 мг/л |
78 |
12,1±0,9 |
12,0±1,6 |
18,4±1,2 |
|
|
Аминозол, 1 мл/л |
79 |
11,9±1,2 |
9,8±0,9 |
20,1±1,4 |
|
|
Аминозол, 2 мл/л |
79 |
11,9±1,3 |
10,2±1,9 |
21,1±1,3 |
|
|
Мentha × piperita Мультимента |
Контроль |
71 |
11,7±0,8 |
9,1±1,8 |
19,4±1,2 |
|
ИУК, 25 мг/л |
86 |
12,0±0,7 |
12,9±1,4 |
20,9±0,9 |
|
|
Аминозол, 1 мл/л |
78 |
11,7±1,2 |
11,4±1,9 |
21,3±1,4 |
|
|
Аминозол, 2 мл/л |
78 |
11,5±0,8 |
11,8±1,3 |
21,5±1,3 |
В целом по комплексу показателей наиболее эффективно проявила себя концентрация препарата 2 мл/л на сорте Митчамская.
Применение «Аминозола» позволило увеличить выход укорененных черенков и повысить их качественные показатели, в частности число корней и высоту надземной части.
Заключение. Использование растворов аминокислоты L-аланина и комплексного препарата «Аминозол» повышает процент укореняемости корневищных и стеблевых (соответственно) черенков мяты перечной; также улучшаются такие качественные показатели, как: число образовавшихся корней, длина побегов у корневищных черенков, высота надземной части и число образовавшихся корней у стеблевых черенков. Учитывая, что данные препараты не являются регуляторами роста в классическом понимании и их применение допускается при выращивании органической продукции, можно рекомендовать «Аминозол» и L-аланин в качестве замены синтетических ауксинов при выращивании мяты перечной в системе органического земледелия.
1. Monografie Pfefferminze (Mentha × piperita L.) / F. Pank, B. Hoppe, U. Bomme [et al.] // Handbuch des Arznei – und Gewuerzpflanzen / Verein fuer Arznei – und Gewuerzpflanzen. Bernburg, SALUPLANTA e. V., 2012. Band 5. S. 310–350.
2. Государственная Фармакопея Российской Федерации. В 4 т. Т. 4 / Мин. здрав. РФ. 14-е изд. // Федеральная электронная медицинская библиотека: официальный сайт. 2018. URL http://femb.ru/femb/pharmacopea.php (дата обращения: 11.09.2021).
3. Маланкина Е.Л., Козловская Л.Н., Ткачева Е.Н. Эпидермальные структуры листьев некоторых сортов Mentha × piperita L. в связи с их продуктивностью // Овощи России. 2019. № 6 (50). С. 67–71.
4. Атлас лекарственных растений России / под общ. ред. Н.И. Сидельникова; Мин. науки и ВО РФ, ФГБНУ ВИЛАР. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 2021. 646 с.
5. Морозов А.И. Мята перечная: сорта и технология возделывания в Нечерноземной зоне России / ФГБНУ ВИЛАР. М.: Де'Либри, 2019. 205 с.
6. Patel D.K. Mass multiplication of Mentha piperita L. using stem cutting in Herbal garden for Ex-situ conservation // Journal of Pharma-cognosy and Phytochemistry. 2015. Issue 4. № 4. P. 32–35.
7. Бугара И.А. Клональное микроразмножение и оздоровление Мenthа × piperita L. in vitro // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Сер. Биология, химия. 2013. Т. 26 (65), № 1. С. 10–15.
8. Parfyonova D.A., Cherednichenko M.Yu. In vitro cultivation potential of Mentha × piperita L. // The 3rd International Symposium on Euroasian Biodiversity: Abstract e-Book / Belarusian State University Digital Library. Minsk: BSU, 2017. P. 408.
9. Rapid axillary bud proliferation and ex vitro roo-ting of herbal spice, Mentha piperita L. / C. Sunandakumari, K.P. Martin, M. Chithra [et al.] // Indian Journal of Biotechnology. 2004. Vol. 3. P. 108–112.
10. Hoppe B. Tendenzen, Probleme und Chancen des Anbaus von Arznei- und Gewürzpflanzen in Deutschland: Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Naturwissenschaften / Philipps-Universität Marburg – Marburg, Lahn, 2017. 141 s.
