Лекция 5. Технология лекарственной выращивания мелиссы План лекции: 1. Ботаническое описание. 2. Медицинское значение. 3. Биологические особенности. 4. Технология возделывания 4.1. Выбор участка, место в севообороте и подготовка почвы 4.2. Внесение удобрений 4.3. Размножение и закладка плантаций 4.4. Уход за посевами 4.5. Уборка урожая сушка и хранение урожая 5. Требования к качеству сырья 6. Семеноводство. 1. Ботаническое описание. Мелисса лекарственная -Melissa officinalis L. - многолетнее травянистое растение семейства Яснотковых (Lamiaceae L.). Встречается под названиями мелисса лимонная, лимонная трава, маточник, пчельник, папочная трава. Название рода происходит от греческого Melissa - пчела - из-за того, что растение очень любят пчелы. Отсюда появились народные названия пчельник, медовка, пчелиная трава, медовый башмачок, роевик и другие. Корневище сильно ветвистое, с подземными побегами. Стебель четырехгранный, ветвистый 5-120 см высоты, с железистыми или простыми волосками. Листья супротивные, черешковые, яйцевидные, городчато- пильчатые, снизу железисто волосистые, 6-8 см длины и 3 см ширины. Цветки зигоморфные, собраны по 3-10 шт. в однобокие ложные мутовки, расположенные в пазухах верхних листьев; прицветники продолговатые, короче цветков. Чашечка колокольчатая, с широкой, плоской, почти выемчатой верхней губой, волосистая, с тремя заостренными верхними зубцами, два нижних зубца треугольно-ланцетные, позднее чашечка пятигранная. Венчик двугубый беловатый или розоватый, почти голый, 13-15 мм длины, в 1-2 раза превышает чашечку. Тычинок четыре, из них две нижние, находящиеся под плоской верхней губой венчика, сближены. Пестик с верхней четырехраздельной завязью и длинным двурасщепленным столбиком. Цветет с июня по сентябрь. Плоды созревают в сентябре-октябре. Плод состоит из четырех орешков. Орешки яйцевидные, светло-бурые, мелкие, суженные к основанию 1,8-1,5 мм длины и 0,75-1 мм ширины. Масса 1000 семян 0,5-0,7 г. Ареал распространения: В дикорастущем виде мелисса лекарственная встречается в Северной Африке, Западной Азии, а также в странах южной Европы: Франции, Италии и других, встречается в Северной Америке. В странах СНГ растет в Крыму, Закавказье и Среднеазиатских странах, а также в лесной зоне Азербайджана. В России - на Северном Кавказе и в районах Нижней Волги. Культура неплохо удается в Подмосковье, особенно хорошо развивается на легких почвах Восточных и Юго-восточных районах Московской области. В одичалом виде изредка встречается на Украине. В настоящее время мелиссу лекарственную культивируют в ряде стран, таких как Болгария, ГДР, ФРГ, Италия, Венгрия, США. 2. Медицинское значение В традиционной медицине ее широко используют как противосудорожное, болеутоляющее и сердечное средство, имеются указания о благоприятном действии препаратов мелиссы у больных сердечными заболеваниями: исчезает одышка, прекращаются приступы тахикардии, снимаются боли в области сердца. Мелиссу также используют при некоторых формах астмы, головных болях, как тонизирующее при малокровии, токсикозе во время беременности, в качестве мочегонного, слабительного, потогонного. Применяют это растение в виде компрессов при наружных заболеваниях (фурункулезе), при заболевании десен и зубной боли, параличах и подагрических болях. Почти 1000 лет назад Авиценна писал в «Каноне врачебной науки», что мелисса лекарственная «бодрит и укрепляет сердце, прекращает перебои» и «помогает при закупорках мозга и устраняет дурной запах изо рта». Называл он ее бадранджбуйа и рекомендовал как тонизирующее и отгоняющее меланхолию средство. В листьях в фазе бутонизации содержится до 1 % ценного эфирного масла, в котором до 62 % цитраля с очень нежным лимонным запахом, а также цитронеллаль, гераниол, мирцеин, линалоол. Масло мелиссы ценится в парфюмерии. Кроме эфирного масла в листьях содержится витамин С (150 мг %). В траве имеется каротин и дубильные вещества и значительное количество макро- и микроэлементов: калий, кальций, магний, железо, марганец, медь, цинк, молибден, хром, аллюминий, барий, бор и другие; является концентратором важного для организма микроэлемента селен. Цитраль используется в медицинской промышленности для ароматизации лекарств. 3. Биологические особенности. Мелисса лекарственная является тепло- и светолюбивой культурой, которой для развития требуется до 110 дней, а для созревания семян 130-140 дней. Благодаря мощной корневой системе мелисса оказывается засухоустойчивой. Пасмурная погода отрицательно сказывается на ее росте и накоплении эфирного масла. Культура требовательна к почвенной и атмосферной влаге, но при избыточном увлажнении часто поражается грибными заболеваниями и погибает. Наиболее высокой всхожестью обладают семена черного цвета (70%). После 6 лет хранения всхожесть последних уменьшается на 70-100%. Семена мелиссы прорастают при температуре 10-15°С. Оптимальная температура прорастания 25-30°С. Зимостойкость растения невысокая, при малоснежных зимах подмерзает, но сохранившиеся подмерзшие растения хорошо восстанавливаются. Лучший рост и развитие мелиссы отмечается на богатых питательными веществами теплых почвах, расположенных на солнечных южных склонах. 4. Технология возделывания 4.1. Выбор участка, место в севообороте и подготовка почвы Мелисса хорошо растет на несколько возвышенных участках, хорошо освещенных солнцем и защищенных от северных холодных ветров. Наиболее благоприятны для нее легкие, суглинистые, рыхлые почвы, обладающие достаточным плодородием. В севообороте мелисса занимает не менее пяти полей. Поэтому размещают ее, как правило, в многопольных севооборотах - 912-польных, где она произрастает в течение 3-5 лет. Лучшими предшественниками являются удобренный пар, пропашные культуры, озимые зерновые и зернобобовые, идущие по черному пару. Подготовка почвы включает лущение стерни, зяблевую пахоту на глубину 25-30 см, ранневесеннее боронование и глубокую предпосадочную культивацию (12-15 см). Под семенные посевы предпосевная подготовка почвы завершается хорошей ее планировкой и уплотнением. Севооборот для семенного создания плантации, непосредственным высевом 4-5 кг/га семян в поле, должен включать в себя поле черного пара или двойного пара. По черному пару размещаются зернобобовые на зеленый корм или силос, а рано освободившееся поле обрабатывается по типу полупара, т.е. после лущения стерни оно пашется плугом с предплужниками и боронами. После вспашки проводятся культивации с боронованием (две-три), а по мере выпадения осадков боронуется. Рано весной при созревании почвы проводят покровное боронование (закрытие влаги) в два следа. После появления «нитки» сорняков поле культивируют на глубину 5-7 см с боронованием. После того, как почва хорошо прогреется, проводится предпосевная культивация с боронованием на глубину 4-6 см или боронование в два следа. Затем проводят предпосевное прикатывание в два следа кольчатыми или гладкими водоналивными катками. При наличии в хозяйстве агрегата РВК предпосевную обработку почвы следует проводить этим агрегатом. Примерный севооборот для мелиссы, высеваемой в поле, следующий: 1. Черный пар. 2. Вика-овес на зеленый корм или силос. 3. Мелисса 1 года. 4-6. Мелисса, убираемая на лекарственное сырье. 7. Озимые зерновые. 8. Однолетние лекарственные травы 9. Яровые зерновые. В десятипольном севообороте в поле озимых зерновых, идущих после мелиссы, можно разместить: валериану лекарственную на корень, исключив из восьмого поля однолетние лекарственные. 4.2. Внесение удобрений Культура отзывчива на внесение органических и легкоусвояемых форм минеральных удобрений. Для формирования стабильно высоких урожаев культура требует повышенного плодородия почв и внесения больших доз органических и минеральных удобрений. Органические удобрения следует вносить в паровых полях: не перепревший навоз в черном пару, хорошо разложившийся навоз и компосты - в занятом пару. Непосредственно под мелиссу следует вносить минеральные удобрения под вспашку P120K60, азотные в дозе N60-90 под предпосевную культивацию. В первый год жизни при обработке междурядий (2-3-я культивация) проводится азотно-фосфорная подкормка N30Р30 или полным минеральным удобрением (NPК)30. Со второго года ежегодно проводятся две подкормки полным минеральным удобрением: первая - рано весной, после ранневесеннего боронования при первой культивации междурядий (NPК) 30-60; вторая - после первого укоса при культивации междурядий (NPК)30-45. При создании плантации рассадным способом, при подготовке почвы под вспашку вносят 20-30 т/га навоза и P120K60, а под перепашку N60. Через 20-25 дней после посадки рассады следует провести подкормку азотными удобрениями N30. Со второго года жизни растения подкармливают три раза: после перезимовки (NPK)60; второй - через месяц после первой N30; третий - после первого укоса (NPК)30. 4.3. Размножение и закладка плантаций Мелиссу лекарственную размножают двумя способами: семенным и вегетативным путем (делением кустов, черенками, отводками). Семенной способ осуществляют посевом семян непосредственно в поле и выращиванием рассады в теплицах, парниках и рассадниках с последующей высадкой ее в поле. Прямой посев дает хорошие результаты только при тщательной и своевременной подготовке почвы по типу полупара при хорошем прогревании почвы и сохранении в ней высокой влажности в период появления и укоренения всходов. Более простым, но трудоемким способом размножения является рассадный способ. Посев мелиссы лекарственной проводят весной при прогревании верхнего пятисантиметрового слоя почвы не ниже 10°С - это совпадает с периодом завершения сева ранних зерновых культур. К этому времени почва для посева должна быть хорошо подготовлена. Участок, предназначенный под посев мелиссы, при созревании почвы проборонован в четыре следа двойным сцепом тяжелых зубовых борон БЗТУ-1.0 или сцепом борон, первый ряд которого состоит из БЗТУ-1.0, а второй - из БЗСС-1.0, перекрестно по диагоналям поля закрытие влаги. При сухой устоявшейся погоде подготовленное под посев мелиссы поле следует прикатать кольчато-шпоровыми катками ЗККШ-6А. Через 7-10 дней после прикатывания проводят повторное боронование в четыре следа двойным сцепом средних борон БЗСС-1.0 так же перекрестно, по диагоналям поля, несколько меняя направление движения агрегата. При этом бороновании уничтожается «нитка» сорняков, через 5-6 часов (не позже чем на следующий день) после боронования поле следует прикатать кольчатошпоровыми катками с загруженными ящиками в два следа и гладкими водоналивными катками ЗКВГ-1,4 с полной заливкой. Сразу после прикатывания проводится посев семян мелиссы овощными сеялками СО-4,2, СОН-2,8, СКОН-4,2 и другими сеялками, оборудованными ограничителями глубины заделки семян (ребордами) с междурядьями 60 и 70 см. Глубина заделки семян не более 1 см, оптимальная 0,3-0,5 см, т.е. практически без заделки - поверхностно в бороздки глубиной до 1 см под каточки. Норма высева семян 4-5 кг/га, равномерный высев семян обеспечивает их смешивание с 3-5 кг (1,5-2 ведра) сухих древесных опилок, просеянных на ситах с отверстиями диаметром 3-4 мм, и 15-20 кг/га одного из гранулированных фосфорных удобрений (суперфосфата, нитрофоски, аммофоса и других). Смесь семян, опилок и удобрений готовится непосредственно перед самым посевом и должна быть высеяна в день приготовления. Хранить смесь семян более суток нельзя, иначе они потеряют всхожесть. Посадочный материал для закладки плантаций - рассада, выращенная в закрытом грунте или в рассадниках, более выровненная, чистая от вредителей и болезней. Для получения рассады используют весенние теплицы, парники или гряды с пленочным укрытием. Почва должна быть плодородной и легкой по механическому составу. Для получения дружных всходов посев необходимо проводить на достаточно уплотненную и выровненную поверхность почвы, без заделки семян. Срок посева семян - март-апрель. Норма высева семян 4 г/м2 . До появления всходов полив следует проводить из распылителя, чтобы не смыть семена. При появлении и укоренении всходов поливать можно шлангом или лейкой. Для закалки рассады после появления всходов сначала приоткрывают пленочные рамы, а через некоторое время снимают совсем. При достижении растениями трех-четырех настоящих листьев проводится их пикировка с заглублением на 1-1,5 см для получения равнокачественного материала. При более разреженных посевах пикировка не обязательна. Для лучшего роста рассады через 10 дней после пикировки проводят подкормку 0,1% раствором аммиачной селитры. При недостаточном количестве посадочного материала мелиссу размножают делением на части двух-, трехлетних кустов. Кусты выкапывают ранней весной и разделяют на части, чтобы каждая часть имела 4-6 точек роста. При этом из одного куста получают от 3 до 6-7 саженцев. Для размножения мелиссы лекарственной можно воспользоваться также отводками (на плантациях 1-го года жизни) или зеленым черенкованием. Срок высадки растений в поле продолжительный (со второй - третьей декады июня до середины сентября), для того, чтобы растения успели укорениться до наступления заморозков. Рассада готова к высадке в 45-60 дневном возрасте. Переросшую рассаду высаживают в гряды наклонно. Высаживают рассаду в борозды, нарезанные культиватором - окучником КРН-4,2, с междурядьями 60 и 70 см с расстояниями между растениями в рядках 20 и 25 см. 4.4. Уход за посевами Во время вегетации уход за посевом состоит в поддержании почвы в рыхлом и чистом от сорняков состоянии, что достигается проведением 3-4 междурядных механизированных рыхлений и 1-2 прополок. Первое рыхление междурядий «слепую шаровку» проводят через 7-10 дней после посева по следу трактора, оставшемуся от посева. «Слепую шаровку» следует проводить средними или узкими стрельчатыми лапами с долотами или одной боковой бритвой, оставляя защитные зоны по 1820 см, чтобы избежать присыпания высеянных семян мелиссы. Глубина шаровки зависит от типа и влажности почвы и должна быть в пределах 5-7 см. При первой культивации междурядий, проводимой в период укоренения всходов, когда хорошо просматриваются из кабины трактора рядки мелиссы, защитные зоны уменьшают до 7-8 см. Сразу после культивации междурядий проводят мотыжение защитных зон и прополку сорняков в рядках. Если к моменту этой культивации наблюдается хорошее укоренение всходов, то перед мотыжением защитных зон можно провести боронование посева поперек рядков легкими боронами на пониженной скорости движения трактора. При слабом укоренении всходов после первой культивации междурядий проводят ручное мотыжение защитных зон и прополку сорняков в рядках, а боронование всходов поперек рядков осуществляют после следующей (третьей) культивации междурядий на глубину 8-10 см сцепом средних борон БЗСС-1,0 при движении трактора на одновременной пониженной скорости. азотно-фосфорной Третью культивацию подкормкой (NP)30 проводят или с полным минеральным удобрением (NPK)30. По времени третья культивация междурядий сеяной мелиссы совпадает со второй половиной июня. До конца первой вегетации следует провести еще две-три культивации и прореживание растений в рядках, оставляя на каждом погонном метре рядка 4-5 наиболее развитых растений. Удаляемые растения можно использовать в качестве рассады для наращивания площадей мелиссы рассадным способом, а также для подсадки выпавших растений. Уход за саженой мелиссой в первый год начинается после укоренения растений с подсадки резервной рассады на места не прижившихся растений. Подсадка рассады производится через 7-10 дней после посадки. После подсадки рассады проводят культивацию междурядий на глубину 8-10 см. Вторая культивация междурядий про водится через 20-25 дней после первой и обязательно с азотно-фосфорной подкормкой (NР)30 или полным минеральным удобрением (NPК)30. На орошаемых участках мелиссу поливают умеренными нормами полива 200-300 м3/га. Сеяные плантации при слабом развитии растений можно поливать малыми нормами 100-150 м3/га и только короткоструйными дождевальными агрегатами. Саженые плантации с момента укоренения рассады, и сеянные со второго года вегетации можно поливать не только короткоструйными и дальноструйными поливными агрегатами, но и напуском по бороздам. Поливы мелиссы должны проводится только в сухую жаркую погоду и не более одного раза на укос, т.е. в год посева и посадки один полив, со второго года - два полива. Второй полив проводится сразу после скашивания травы на сырье. После подсыхания поверхности почвы следует провести двукратное боронование по диагоналям поля, т.е. под острым углом к рядкам. Этим боронованием закрывается влага, и уничтожаются проростки сорняков. Вслед за боронованием проводят культивацию междурядий с одновременным внесением азотнофосфорной подкормки (NP)30 или подкормки полным минеральным удобрением (NPК)30. Последняя культивация - окучивание мелиссы проводится на глубину 5- 7 см поздно осенью при наступлении утренних заморозков и завершении вегетации. Первые культивации сеяных плантаций проводят на меньшую глубину, увеличивая каждую последующую на 2-3 см, а с развитием растений до фазы цветения глубину культивации уменьшают в таком же порядке, так как глубокая культивация может повредить корневую систему. На саженых плантациях первые культивации проводят на глубину 8-10 см, а с увеличением размеров растений уменьшают до 4-6 см. Подкормки и поливы значительно повышают урожайность мелиссы. Норма полива 500-600 м3/га. Окученные растения на глубину 5-7 см за 1-2 недели до наступления устойчивых заморозков лучше зимуют, раньше отрастают и отличаются повышенной продуктивностью. Во второй и последующие годы уход за переходящими посевами сеянной и саженой рассадой мелиссы практически ничем не различается. Он начинается рано весной с закрытия влаги - ранневесеннего боронования двойным сцепом средних борон БЗСС-10 по диагоналям поля (под острым углом по направлению к рядкам) в 4 следа. При первой культивации междурядий обязательно вносят азотнофосфорную (NP)30 подкормку или подкормку полным минеральным удобрением (NPК)30. Через 2,5-3 недели после первой культивации междурядий проводится вторая культивация с подокучиванием растений на 5- 7 см. При сухой жаркой погоде и наличии орошения перед второй культивацией междурядий следует провести полив поливной нормой 200-250 м3. После первого укоса, проводимого в фазу массовой бутонизации - начала цветения, междурядья мелиссы культивируют с одновременным внесением азотно-фосфорной (NР)30 подкормкой или подкормкой полным минеральным удобрением (NPК)30. После рыхления проводят боронование по диагоналям поля боронами БЗСС-1.0 в 2-4 следа. При наличии орошения перед боронованием следует провести полив поливной нормой 200-250 м3 , чтобы боронованием закрыть влагу и уничтожить проростки сорняков. Повторная культивация междурядий мелиссы с подокучиванием растений на 5-7 см проводится через 3-4 недели после первой, проводимой после первого укоса травы. По времени она совпадает с первой половиной августа. 4.5. Уборка, сушка и хранение урожая В качестве сырья используется надземная часть растения с цветами без грубых одревесневших стеблевых частей (трава) или только листья, собранные в фазу массовой бутонизации - начала цветения. Плантации, заложенные делением куста осенью или рано весной, убирают в первый год вегетации. Плантации, созданные семенными способами (посевом семян непосредственно в поле) и рассадным способом при поздней высадке рассады, убирают, как правило, со второго года жизни. За сезон возможно про ведение 2-3 укосов. Скашивают на высоте 10-15 см от поверхности почвы косилкой-погрузчиком или вручную серпами. В сухую жаркую погоду возможно скашивание мелиссы жатками ЖБА-3.5А, ЖРН-6 и ЖРС-4.9, самоходными косилками Е-280 и Е-301 в валки с подборкой валков и погрузкой травы в транспортные средства. При этом снижение влажности травы допускается с 78-80% до 35-40%. Скошенная трава отправляется на сушку до стандартной влажности или на перегонку на масло. Урожайность в первый год вегетации составляет 10-15 Ц/га; со второго и в последующие годы 20-25 ц/га. Эфирное масло получают путем паровой перегонки свежеубранного сырья. Выход масла 10-15 кг/га. В районах с длинным вегетационным периодом возможна уборка и в первый год вегетации. Сушат траву на крытых токах, расстилая ее слоем 15-20 см, и в сушилках при температуре теплоносителя 35-45°С, на огневых и паровых конвейерных сушилках СПК-90 (СКО-90) и СПК-135, а также на напольных сушилках, оборудованных установками активного вентилирования. Также применяется воздушная сушка в тени. Для получения листа в качестве сырья траву обмолачивают. Выход листа около 50%. При своевременном и качественном соблюдении рекомендаций можно получать урожайность травы 20-25 ц/га, листа 10-12 ц/га. Упаковка и хранение. Цельное сырье упаковывают в тюки из ткани не более 50 кг нетто и в мешки из ткани и льно-джуто-кенафные не более 15 кг нетто. Лучше упаковку проводить после его отлежки, когда влажность в ворохе распределится равномерно по всему вороху. Сырье нужно хранить отдельно от других ароматических растений, в хорошо проветриваемых помещениях. Срок хранения травы - 4 года, листа - 1 год. 5. Требования к качеству сырья. Трава мелиссы лекарственной должна быть собрана в фазы бутонизации и цветения, хорошо высушена. Сырье состоит из цельных или изломанных верхушек побегов с супротивными черешковыми листьями, бутонами или цветками, длиной до 35 см, отдельных частей стеблей, листьев, цветков. Листья скрученные, тонкие, яйцевидные с клиновидным основанием, с городчатым краем и перистым жилкованием, опушенные преимущественно снизу. Стебли четырехгранные, продольно-желобчатые, слабо опушенные железистыми и простыми волосками (под лупой), с рыхлой желтовато-беловатой сердцевиной, толщиной до 3 мм. Цветки и бутоны в ложных мутовках в пазухах верхних листьев. Листья зеленые, светло-зеленые, реже зеленовато-бурые и зеленоватокоричневые; стебли зеленовато-серые, иногда зеленовато-бурые, на изломе желтовато-белые. Венчик беловатый или розоватый. Запах слабый, лимонный. Вкус слабо горьковатый, пряный. Сырье (трава) мелиссы лекарственной должно соответствовать следующим требованиям: содержание экстрактивных веществ, извлекаемых 24% этиловым спиртом, должно быть не менее 22%; влажность не более 12%; золы общей не более 12%; золы - нерастворимой в 10% растворе хлористоводородной кислоты, не более 3%; стеблей (в том числе отделенных при анализе) не более 50%; органической примеси не более 1 %; минеральной примеси не более 1 %. Требования к качеству сырья для получения эфирного масла пока не разработаны. 6. Семеноводство В виду того, что семена мелиссы созревают неодновременно, уборку на семена следует про водить выборочно в несколько приемов по мере их созревания. Время уборки на семена приходится на вторую половину августа и первую половину сентября. Семенники следует сушить в открытых сараях или под навесом, а также в напольных сушилках при вентилировании холодным воздухом. Обмолот семян проводят молотилками МО-700 или вручную, полученный ворох следует пропускать через клеверотерку и очищать семена на зерноочистительных машинах типа ОС-4.5А, BC-104 и других, имеющих набор сит с отверстиями от 1 до 3 мм, с интервалом 0,5 мм. Урожайность семян около 2 ц/га. Семена досушивают до влажности не более 12%, затаривают в двойные тканевые мешки и хранят в сухих прохладных складских помещениях на стеллажах высотой не менее 20 см от пола.