Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение в лекарственном растениеводстве для выращивания рассады лекарственного растения - эхинацеи пурпурной.

Эхинацея пурпурная (Echinacea purpurea Moench) - многолетнее травянистое растение с коротким, горизонтальным, многоглавым корневищем и многочисленными тонкими корнями. Листья простые, по краю зубчатые. Плоды - четырехгранные семянки 5-6 мм длиной. Стебель 50 -120 см высотой, прямой, твердый, разветвленный, слабоопушенный или голый. Соцветия - корзинки (до 10 см в диаметре), одиночные, на длинных неветвистых цветоносах. Плод - четырехгранная серовато-бурая семянка длиной 4-6 мм, шириной 1,8-2 мм, к основанию суженная. Масса 1000 семян варьирует в пределах 2,4-5,8 г. Цветет в июле-сентябре, семена созревают в сентябре-октябре.

В диком виде на территории России не встречается. Произрастает в Северной Америке от равнинного побережья на юге, до Тихого океана на севере. В диком виде она встречается в открытых гористых лесах и прериях, расположенных на востоке от северного Техаса, Миссури и Мичигана.

Во Всероссийском научно-исследовательском институте лекарственных и ароматических растений проведены работы по интродукции эхинацеи пурпурной, введению данного растения в культуру и создан сорт эхинацеи пурпурной - Танюша (патент №3223).

Сорт эхинацеи пурпурной Танюша выведен методом индивидуально-семейного отбора из коллекционного образца. Первый отечественный сорт (в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию на территории РФ с 2006 года) - универсального назначения. Рекомендуется к использованию в фармацевтической промышленности для получения адаптогенных и иммунномодулирующих лекарственных средств, в цветоводстве для озеленения и оформления территорий в открытом грунте и пчеловодстве благодаря обильному и продолжительному цветению. Куст полусомкнутый, высотой около 80 см, с прикорневой розеткой длинночерешковых, продолговато-яйцевидных листьев. Цветоносы прочные, прямостоячие, слабоветвистые, слабоантоциановые. Число основных цветоносов - до 25 штук. Листья темно-зеленые, с жестким щетинистым опушением, гофрированные, с пятью сильно выступающими жилками с нижней стороны. Соцветие - одиночная верхушечная корзинка диаметром до 13 см, с ярко-малиновыми краевыми язычковыми цветками и конусообразным выгнутым цветоложем цвета красноватой охры. Число соцветий на одно растение до 50 штук. Урожайность сухой травы 5-6 т/га, урожайность корня 2-3 т/га, семенная продуктивность трехлетних растений 2-3 ц/га.

Сырье эхинацеи пурпурной используется для получения лекарственного препарата - эхинацея-ВИЛАР сок. Применение препаратов из эхинацеи вытекает из принципов имуннореабилитации. Они включают профилактику и лечение респираторных заболеваний, септических процессов, гинекологических (аднексит), кожных (экземы, псориаз) заболеваний, диабета, тиреоидитов. Корневища с корнями эхинацеи пурпурной используют в качестве сырья при получении препарата (жидкий экстракт) «Простанорм», обладающего простатотропным действием (РЛС, 2009, с.725).

При семенном размножении эхинацеи основная проблема состоит в том, что у нее длительный период прорастания и медленный рост в первый месяц жизненного цикла, что увеличивает период выращивания рассады, продолжительность ее пребывания в культивационных сооружениях и повышает себестоимость. Посадочный материал считается готовым к высадке в открытый грунт примерно на 40-45 день в фазе 2-3 листочков. При посеве семян лекарственных растений происходит перерасход семенного материала в случае значительного затягивания сроков высадки рассады. При выборке рассады из почвы повреждается значительная часть корневой системы, что отрицательно влияет на приживаемость растений и их дальнейший рост и развитие.

Наилучшими почвами для выращивания эхинацеи пурпурной являются черноземы, богатые гумусом, легкие по механическому составу, особенно для возделывания на корень.

Известны способы выращивания растений в биоконтейнерах, которые имеют узкую специализацию.

Так, например, выращивание семенного картофеля в биоконтейнерах (Воловик Е.Л., Выращивание семенного картофеля в биоконтейнерах / Техника и оборудование для села, 2009; №5. - С.16-18).

Недостатком данного способа является выращивание в открытом грунте, этот способ не подходит для выращивания рассады эхинацеи пурпурной.

Известен способ приготовления смеси для рассадных горшочков (патент №2101916) путем выращивания растений в смеси для рассадных горшочков. Данная смесь включает смешивание измельченного торфа и склеивающего вещества в виде с 12 15%-ного раствора поливинилового спирта с добавленной в него предварительно аммиачной воды (при этом объемное соотношение торфа и раствора равно 3,5 4,5 1 соответственно, а концентрацию аммиачной воды в растворе определяют по выражению К_а.в 1,65 (pH_c pH_т), где К_а.в концентрация аммиачной воды в растворе поливинилового спирта, pH_c требуемая кислотность смеси, pH_т кислотность используемого торфа).

Применение предлагаемого способа приготовления смеси позволяет обеспечивать оптимальную по кислотности среду для роста и развития рассады, изготавливать методом формирования небольшие по размеру горшочки (патрончики).

Недостатком данного способа выращивания растений является отсутствие достаточного количества питательных веществ для роста и развития растения и, как следствие, получения оптимальной биомассы растения.

Также недостатком названных способов является то, что они не предназначены для выращивания лекарственных растений, не повышают накопление биомассы растения либо требуют использования неоправданно дорогостоящего оборудования, либо осуществления постоянного контроля с привлечением высококвалифицированного персонала, что трудноприменимо в условиях дефицита специально подготовленных специалистов и просто нехватки «рабочих рук» в современном растениеводстве.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения капсулированного посевного материала (патент №2396744). Способ заключается в формировании фитокапсулы путем прессования из формообразующего биологически усваиваемого вещества посевного гнезда с образованием углубления для семени и включения в это углубление семени. Посевное гнездо формируют в виде цилиндра с концевыми частями в виде шарового сегмента. Поверхностное углубление для семени выполняют в одной из концевых частей цилиндра, при этом семя закрепляют в углублении посредством клеящих и/или пленкообразующих материалов. Биологически усваиваемое формообразующее вещество, включающее мелкодисперсные частицы торфа и биокомпоста, обогащают материалами-разрыхлителями, способствующими саморазрушению фитокапсулы в почвенной среде. Данный способ позволяет улучшить условия прорастания семян, улучшить качество посевного материала.

Недостатком данного способа (патент №2396744) является то, что использование биоконтейнеров при выращивании рассады эхинацеи пурпурной не дает возможности получить рассаду с оптимальными биометрическими показателями.

Использование ранее разработанного биоконтейнера (патент №2423036) не позволяет вырастить рассаду, так как концентрация питательных веществ в биоконтейнере слишком высокая, что приводит к низкой всхожести семян и в дальнейшем к гибели сеянцев.

Отличия заявленного способа от прототипа в том, что посев семян производят в субстрат, состоящий из биоконтейнера и почвенной смеси, а в прототипе - в биоконтейнер (влажность биоконтейнера 7-10%), закрепляя семя в углублении посредством клеящих материалов; в заявленном способе выращивание рассады эхинацеи пурпурной производится в защищенном грунте в вегетационные сосуды с подготовленным субстратом (при влажности 60-70%), содержащем биоконтейнер.

При посеве семян эхинацеи в биоконтейнеры без добавления почвенного субстрата всхожесть их была очень низкая (18-20%), а сеянцы оказались практически нежизнеспособными.

В связи с этим возникла необходимость в разработке нового способа выращивания рассады эхинацеи пурпурной, заключающегося в добавлении к биоконтейнеру почвенного субстрата. Благодаря добавлению почвенной смеси снижается концентрация биогумуса (с 70% до 37%), что приводит к повышенному выходу рассады (85-89%) и позволяет получить рассаду эхинацеи пурпурной на 15-20 дней раньше по сравнению с традиционным способом выращивания.

Задачей изобретения является разработка технологии получения рассады эхинацеи пурпурной с оптимальными параметрами биомассы растения.

Сущность данного способа состоит в том, что разработан новый способ выращивания рассады эхинацеи пурпурной посредством посева семян на глубину 1,5-2,0 см в специально подготовленные вегетационные сосуды с питательным субстратом, включающим: торф верховой -30%, дерново-подзолистую почву - 23%, песок речной - 10%, биогумус - 37%, при этом необходимо поддерживать влажность субстрата 60-70%, температуры воздуха 22-25°С, почвы 20-23°С, влажности воздуха 70-80%, освещенности не ниже 4500 люкс. Сущность данного способа состоит в том, что для выращивания рассады была разработана технология с использованием нового состава питательного субстрата с добавлением биоконтейнера, позволяющая повысить всхожесть семян от 85 до 90% и получить выход рассады 85-89%.

Способ заключается в выращивании рассады эхинацеи в вегетационных сосудах объемом 350 мл с добавлением биоконтейнера. На дно вегетационного сосуда укладывают керамзит слоем 1-2 см, на него грунт слоем 2-Зсм, а затем ставили биоконтейнер диаметром 40 мм и высотой 40 мм в центр вегетационного сосуда; пространство между стенками и биоконтейнером заполняли грунтом и поливали содержимое 300 мл воды, доводя влажность субстрата до 60-70%. После разбухания биоконтейнера поверхность выравнивают. В подготовленный таким образом субстрат производят посев семян эхинацеи пурпурной на глубину 1,5-2,0 см.

Состав полученного питательного субстрата с биоконтейнером: торф верховой - 30%, дерново-подзолистая почва - 23%, песок речной - 10%, биогумус - 37%. Указанная пропорция компонентов способствует улучшению параметров вегетативного развития растений и позволяет сохранить нормальное развитие растения даже в условиях засухи или недостаточного полива.

Для выращивания рассады в биоконтейнерах необходимо поддерживать температуру воздуха 22-25°С, почвы 20-23°С, влажность воздуха 70-80%, освещенность не ниже 4500 люкс.

При использовании данного способа выращивания эхинацеи пурпурной отмечен более интенсивный рост растений в первый месяц после посева.

Проведены опыты, которые позволили установить, что при использовании нового способа получаемая рассада эхинацеи более жизнеспособна, прижившихся растений на 35-45% больше, чем в контрольном варианте. Первый настоящий лист эхинацеи пурпурной, выращенной в биоконтейнерах, появляется на 7 дней раньше, чем у контрольных растений. Число листьев у 15-тидневных растений было на 40% больше, чем у контрольных. За счет дополнительно образованных корешков, объем корневой системы увеличился в 2,5 раза. Наблюдения, проведенные в дальнейшем, показали в варианте с биоконтейнером наибольшую интенсивность нарастания листовой поверхности.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет достичь следующих технологических результатов: повышение всхожести растений и оптимальных параметров биомассы, повышению качества посадочного материала.

Сопоставленный анализ заявленного способа с известными позволяет сделать вывод об удовлетворении критерию «новизна» предложенного технологического решения.

По результатам анализа патентной и научно-технической литературы неизвестен способ выращивания эхинацеи пурпурной в защищенном грунте с использованием биоконтейнера с добавлением почвенного субстрата для получения высоких практических результатов.

На основании изложенного, предложенный способ удовлетворяет критерию «изобретательский уровень».

Заявленное технологическое решение может быть использовано в сельском хозяйстве при выращивании рассады эхинацеи пурпурной, а также при составлении фитокомпозиций и фитомодулей.

Из чего можно заключить, предложенное технологическое решение удовлетворяет критерию «промышленная применимость».