Экономическое и энергетическое обоснование производства валерианы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Возможность современной химии создавать тысячи новых, не существующих в природе органических соединений вселяет веру во всемогущество химического синтеза. Однако во многих случаях вещества, полученные из лекарственных растений, сегодня еще не могут быть заменены веществами, синтезированными в цехах заводов. Лекарственные вещества, извлеченные из растительной клетки, имеют ряд неоспоримых преимуществ перед теми веществами, которые создаются химиками в лабораториях. Первое из них состоит в том, что эти лекарственные вещества образуются в живой клетке. Как бы сильно не отличались растения от животных, их клетки имеют поразительно много общего. Вещества, образующиеся в растительной клетке, всегда в какой-то мере приспособлены к жизненным отправлениям этой клетки, даже, когда они ядовиты для клеток других организмов. Достигается эта приспособленность не только тончайшей организацией атомов в молекуле того или иного вещества, но еще и присутствием в клетке других веществ, усиливающих или ослабляющих действие того химического соединения, которое и используется в качестве лекарственного. Вот почему различные биологически активные вещества, полученные из растительной клетки, даже когда они ядовиты, не оказывают резкого влияния на всю систему химической реакции живой клетки высшего животного и человека, как иногда некоторые вещества, полученные в химической лаборатории [13].

Лечение препаратами растительного происхождения (фитотерапия) занимает большое место в клинической практике. На сегодняшний день треть препаратов производится из растительного сырья. Объём реализации лекарственных препаратов растительного происхождения на мировом рынке оценивается в 11 млрд. долларов США. В условиях нашей страны низкий уровень растительной терапии обусловлен отсутствие развитой промышленности по переработке лекарственных растений, низкий уровень организации по сбору и предпродажной подготовке растительного сырья.

Возделывание в Республике Беларусь целебных растений является относительно молодым видом сельскохозяйственного производства, хотя их заготовка и использование имеет давнюю историю. Принято считать, что промышленное производство лекарственных растений на нашей территории сформировалось во время первой мировой войны, чему во многом способствовали климатические условия и традиции использования. Так, В.В. Пашкевич при организации двух коллекционных питомников для снабжения российской армии на территории Могилевского региона писал: «С несомненностью можно утверждать, что с правильной организацией сбыта как сбор, так и культура лекарственных растений в районе могут получить широкое развитие, чему весьма благоприятствует большое разнообразие естественных условий района» [12].

Начиная с 50-х годов XX века промышленное культивирование лекарственных растений в нашей стране обрело системность и научное сопровождение. Их выращивание осуществлялось под руководством Министерства медицинской и микробиологической промышленности СССР через систему специализированных совхозов и контор по заготовке, культивированию и хранению лекарственных растений, расположенных и на территории БССР [25].

Всего в Республике Беларусь выращиванием лекарственных растений занимается около 25 коллективных и фермерских хозяйств, однако на РУСП «Совхоз «Большое Можейково» приходится более 80% республиканского объема производства [21].

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis L.), или как ее называют в нороде сорокоприточная трава, или кошачья трава-известное лекарственное растение.

Использование биомассы валерианы лекарственной обуславливается ее химическим составом. Первые сведения о применении этого растения вкачестве лекарственного сырья относятся к первому веку нашей эры. У Диоскорида и Плиния Старшего она описывается под названием «фу» как средство, применяемое в виде сухой травы и измельченных корней в чистом виде и в настоях на воде при «грудных болезнях» и в качестве мочегонного средства.

В 18 веке валериана и различные ее препараты были включены в фармакопеи всех европейских стран, однако применение ее в то время было основано только на эмпирических данных.

Первые, более или менее обстоятельные работы, по изучению ее свойств относятся ко второй половине 19 века [20].

В настоящее время официальная медицина широко использует корневища и корни этого растения.

Так как наша страна в настоящее время способна полностью обеспечить себя сырьем валерианы лекарственной, то становится вопрос о получении высоких урожаев с наименьшими затратами. Решить эту проблему могут сорта, которые отличаются устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, обеспечивают получение продукции высокого качества и, также, максимально приспособленными для интенсивной технологии.



1. Обзор литературы

Почвенно-климатические условия Беларуси благоприятны для выращивания многих лекарственных растений. Однако в настоящее время в республике культивируется только около 20 видов лекарственных и пряно-ароматических растений, в то время как государственный реестр содержит более 100 видов таких растений. По данным исследований Центрального ботанического сада Национальной академии наук Беларуси, условия республики позволяют культивировать около 100 лекарственных растений мировой флоры, из которых производится ряд лекарственных препаратов, включённых в Перечень основных лекарственных средств, утверждённых приказом Министерства Здравоохранения Республики Беларусь от 16 июля 2007 г. №65.

В соответствии с принятыми Государственными программами развития сырьевой базы и переработки лекарственных и пряно-ароматических растений (Постановление Совета Министров РБ от 18.08.2000 года №1319 и от 05.07.2005 года №749) общее производство лекарственного растительного сырья к концу реализации программы должно составить более 1100 тонн, в том числе корня валерианы лекарственной 242,1 тонны сухой массы, а общая площадь посева лекарственных трав должна достигнуть 520 гектаров.

Исследования показывает, что сорту принадлежит определяющая роль в использовании почвенно-климатических ресурсов и всех факторов интенсификации возделывания валерианы лекарственной. В настоящее время уделяется внимание не только увеличение урожайности, которую может сформировать определенный ее сорт, а также морфологическим показателям строения корневищ и корней валерианы лекарственной. При селекции и выведении новых сортов особое внимание уделяется получению растений с короткими и толстыми корневищами, позволяющими механизировать уборку и до минимума снизить потери продукции при ее проведении. Но эти полезные хозяйственные признаки могут изменяться в зависимости от почвенных и климатических условиях.

В последние годы в зарубежных странах созданы высокоурожайные и технологичные сорта валерианы лекарственной. В нашей республике также созданы новые сорта [6, 19], их особенностью является высокая урожайность и технологичность. Хотя в настоящее время на производстве используются сорта российской селекции 80-90 годов прошлого столетия (Кардиола и Маун). В связи с этим, в целях научно-производственной оценки и отбора для производства высокопродуктивных сортов валерианы отобраны в качестве перспективных для закладки опытов шесть сортов отечественной и зарубежной селекции.

Повышение урожайности сельскохозяйственных культур в условиях интенсивного земледелия происходит не только благодаря улучшению условий их возделывания, но и за счет использования новых, более продуктивных сортов. При этом, исходя из специально поставленные опыты, роль сорта оказывается значительной [19]. Использование высокопродуктивных сортов дает возможность значительно увеличить эффективности производства валерианы лекарственной.

Только за счет биологических особенностей новых сортов, по сравнению со старыми, можно увеличить урожайность продукции без дополнительных затрат на 15-20% [13]. Около 70% от общей площади культуры в республике занимают сорта собственной селекции, наиболее адаптированные к условиям страны. Это Анастасия, Превосходная, Кардиола и др.

Перед селекционерами стоит задача выведения новых сортов, отличающихся высокой урожайностью и высоким содержанием эфирных масел, высокой урожайностью семян, устойчивостью к полеганию и основным грибным заболеваниям. Также есть необходимо в создании сортов с укороченным вегетационным периодом [13].

С хозяйственной точки зрения различие сортов в том, что в одних и тех же условиях они могут давать разные урожаи. В современном земледелии сорт выступает как самостоятельный фактор повышения устойчивости любой сельскохозяйственной культуры и вместе с агротехникой имеет большое, а иногда решающее значение для получения высоких и устойчивых урожаев [10].

Сорта Кардиола и Маун, в настоящее время занимают основные площади посева, хотя существенно уступают новым сортам по продуктивности. В сложившейся ситуации семенным станциям и элитно-семеноводческим хозяйствам необходимо организовать ускоренное размножение новых высокопродуктивных сортов валерианы лекарственной: Анастасия, Превосходная, Любельский для обеспечения семенами товарные посевы [19].

Сорта должны быть высокопродуктивными с содержанием масел более 3,5%, урожайностью корневищ 2,5-3,5 т/га, урожайностью семян более 2 ц /га, с компактным соцветием и дружным созреванием семян. Они должны быть устойчивы к полеганию, болезням, засухе и пригодны к механической уборке [15].

В тоже время новые сорта валерианы лекарственной должны обладать приспособленностью к особенностям местных условий.

Однако для объективной оценки сортов необходима их научно-производственная проверка в полевых условиях. Ответ на этот вопрос может дать только проведение полевых опытов в конкретных почвенно-климатических условиях республики и, в последующем, выполнение лабораторных исследований [11].

Низкая продуктивность лекарственных растений связана с тем, что существующая в настоящее время технология их возделывания, в том числе и валерианы лекарственной в значительной степени устарела. Она основывается на агротехнических приемах и технологиях середины 20-го века и, естественно, не отражает тех изменений, которые произошли в последние годы в системе применения удобрений, средств защиты растений, стимуляторов роста, в приемах обработки почв и в других направлениях современных технологий [22].

В Беларуси разработана долгосрочная программа развития сырьевой базы и переработки лекарственных и пряно-ароматических растений. В ней предусмотрено увеличить производство лекарственных трав за счет коренного улучшения существующих и закладки новых питомников промышленного типа, концентрации и специализации производства, расширения применения минеральных удобрений, химических и биологических средств защиты растений, а также дальнейшего совершенствования методов и способов защиты лекарственных растений от болезней, вредителей и сорняков. Главная цель программы - обеспечить становление и дальнейшее поступательное развитие в Республике Беларусь производства лекарственного и пряно-ароматического растительного сырья и наиболее полное насыщение внутреннего рынка доступными для населения лечебными препаратами, пищевыми добавками лечебно-профилактического назначения, растительными экстрактами для пищевой промышленности и других отраслей народного хозяйства. Решение этой задачи должно способствовать уменьшению зависимости Республики Беларусь от импорта лекарственных препаратов и субстанций для фармацевтической промышленности и пряно-ароматического сырья для предприятий иного профиля, расширению экспортного потенциала страны.

В Республике Беларусь имеются необходимые предпосылки для создания и развития самостоятельной отрасли - лекарственного и пряно-ароматического растениеводства, которая будет служить основой для производства отечественных лекарственных препаратов и пищевых добавок, удовлетворения потребностей медицины, пищевой промышленности и поставки продукции на экспорт. Научное обеспечение работ по сырьевой базе лекарственных и пряно-ароматических растений возлагается на учреждение Национальной академии наук Беларуси, Академии аграрных наук, по разработке фитопрепаратов, а научно-исследовательские учреждения Минздрава и концерна «Белбиофарм», высшие учебные заведения медицинского профиля.

Для успешной реализации целей и задач Программы необходимо выполнение комплекса актуальных научно-исследовательских работ требующих неотлагательного решения. Разработать технологии промышленного выращивания лекарственных и пряно-ароматических растений применительно к условиям Беларуси; подобрать, модернизировать и разработать недостающие средства механизации для возделывания растений и переработки сырья; изучить биохимический состав новых перспективных видов и сортов лекарственных растений и разработать способы комплексной переработки растительного сырья [18].

Высоким и устойчивым спросом со стороны фармацевтических предприятий республики и аптечной сети системы «Фармация» пользуются корень и корневище валерианы лекарственной. Однако потребность в ней не обеспечивается из-за слабо развитой сырьевой базы.

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis L) относится к семейству валериановые (Valerianaceae). Это многолетнее травянистое растение с коротким толстым корневищем и многочисленными тонкими шнуровидными придаточными корнями, обладающими сильным своеобразным запахом. Стебли одиночные или их несколько, травянистые, крепкие, цилиндрические, полые, высотой до 1,5 метра. В первый год жизни растение формирует розетку прикорневых листьев. На второй год вырастает стебель с супротивными, редко очередными или мутовчатыми, непарноперистыми, редко цельными листьями, из которых нижние - черешковые, верхние-сидячие. Цветки мелкие, обоеполые, душистые, розовые или белые, бледно-лиловые или сиреневые, собраны в крупные ветвистые, щитковидные соцветия длиной до 30 см на верхушке стебля. Цветки сростнолепестные, чашечка незаметная, зубцы её разрастаются при плодах в перистоволосистый хохолок. Венчик воронковидный с пятилопастным отгибом, при основании трубки с полым бугорком. Плоды - мелкие удлиненно-яйцевидные семянки, увенчанные хохолком. Цветет в июне - августе, плоды созревают в июле - сентябре [16].

В дикорастущей флоре валериана встречается на торфяных и травяных болотах, заболоченных и влажных лугах, по берегам водоёмов и канав, среди кустарников, на лесных полянах. Произрастает она также в Европейской части бывшего Союза, кроме степных районов. Дикорастущей валерианы не хватает, поэтому её культивируют в специализированных совхозах. Культивируют валериану в Воронежской, Московской, Новосибирской и Кировской областях, Молдавии. Основные районы заготовки находятся в Краснодарском крае, Ростовской и Ульяновской областях, на Украине и в Беларуси [15].

Лечебные эффекты корневищ валерианы лекарственной обусловливаются сложным комплексом содержащихся в них веществ. Препараты валерианы понижают возбудимость центральной нервной системы, усиливают корковые тормозные процессы, оказывают противосудорожное действие, расширяют сосуды сердца, понижают артериальное давление, оказывают положительное влияние на деятельность нервного аппарата сердца, стимулируют желчеотделение и секрецию пищеварительных желёз, оказывают глистогонное действие при ленточных глистах. Валериана действует мягко и медленно, эффект её оказывается более высоким при систематическом и длительном применении [14]). Корневища и корни валерианы лекарственной содержат до 3,5% эфирного масла, валериановую, уксусную, яблочную, стеариновую, пальмитиновую и другие органические кислоты, алкалоиды (валерин, хатинин), дубильные вещества, смолы [13].

Из валерианы лекарственной изготавливаются препараты: кардиовален, валокордин, валокормид, валидол, успокаивающих сборов, капель Зеленина и многих других комплексных препаратов. В медицине валериана, часто в смеси с бромом и другими успокаивающими средствами, широко применяется для лечения расстройств головного мозга, бессонницы, неврозов сердечно-сосудистой системы, при спастических состояниях желудочно-кишечного тракта, тахикардии, приливах крови к голове, истерии. Из корневища с корнями получают настойку валерианы и экстракт валерианы густой [11]. Корни валерианы принимают в виде порошка по 1-2 грамма 3-4 раза в день при тифе, скарлатине, пневмонии, маточных недомоганиях, мигрени. Корни экземпляров, растущих на сухих и особенно возвышенных местах, считаются более целебными [14].

Как было сказано выше, реализация корней валерианы в ближайшее время должна составить более 300 тон сухой массы. Поэтому возделывание этого растения в культуре является важнейшим фактором сохранения естественных ареалов распространения валерианы лекарственной в окружающей среде, что имеет особую актуальность в сохранении биологического разнообразия флоры Республики Беларусь [22].

Введением валерианы лекарственной в культуру привело к необходимости осуществления ряда исследований, направленных на изучение отношения растения к условиям произрастания, органическим и минеральным удобрениям, а также на установление оптимальных сроков сева, продолжительности использования посевов и проведения заготовки лекарственного сырья.

В НПО ВИЛАР в 1986-1991 годах производилось изучение оптимальной продолжительности использования семенных плантаций. Объектом исследования служил сорт валерианы Кардиола. Семена высевали ручной сеялкой марки «Senior», норма высева 9,9 млн. шт./га, или 6 кг/га. Учётная площадь делянки - 25 м², повторность шестикратная. Уход за растениями вёлся в соответствии с технологией возделывания данной культуры. Анализ структуры травостоев разных лет жизни показал, что наиболее развитыми являются растения второго года жизни. С увеличением возраста плантации наблюдаются изменения архитектоники растений и их изреживание. От возраста плантации зависит и структура урожая семян (число семян с одного соцветия, масса со 100 побегов и т.д.). Наряду с ухудшением основных показателей структуры и продуктивности травостоя у растений с четырёхлетней плантации резко снизились посевные качества семян: масса тысячи семян у них была на 16-24%, энергия прорастания на 11-14%, всхожесть на 13-17% ниже чем у двух - трех - летних [10]. Таким образом, при интенсивном ведении семеноводства валерианы лекарственной семена следует получать преимущественно с травостоев второго-третьего годов жизни при ежегодной закладке новых семенных участков. Не желательны для возделывания валерианы промывные, тяжелые почвы, также как и избыточно сухие и песчаные. На тяжелых почвах валериана формирует большое количество мелких корней. Семена валерианы сравнительно быстро теряют всхожесть при хранении, поэтому их рекомендуется хранить не более одного года после сбора [23].

Высокие и устойчивые урожаи корней валерианы получают на окультуренных почвах легкого и среднего механического состава, а также на окультуренных и осушенных торфяниках. Валериана хорошо реагирует на глубокую вспашку. Весной валериану сеют в самые ранние и сжатые сроки вслед за подготовкой почвы. При весенних и летних сроках посева норма высева составляет 7-8 кг на гектар; для подзимнего посева её увеличивают на 15-20%. [23].

На практике существует три срока сева валерианы - ранневесенний, летний, подзимний. Весенний посев лучше проводить стратифицированными в течение 1-1,5 месяцев семенами. Летний посев эффективен в районах с достаточным увлажнением во второй половине лета. Лучший срок посева - вторая половина июля. Подзимний посев рекомендуется только на легких почвах. Он проводится за 10-12 суток до наступления постоянных заморозков [Л. Полуденный, 1992]. Сроки посева валерианы лекарственной испытывались на агробиологической станции Карельского пединститута. Лучшие результаты наблюдались при весеннем посеве [5].

С.А. Тарасенко (2008) показывает, что для современной технологии возделывания валерианы лекарственной рекомендуется рассадный способ получения посадочного материала.

Посев семян валерианы лекарственной в закрытый грунт (обогреваемая теплица) проводился во второй декаде февраля (для условий Гродненского района). Норма высева семян 8 кг/га. Для рекомендуемого сорта Кардиола при температуре 10-12 градусов С⁰ всходы появляются на 15-18 день. Высадка рассады в поле производилась во второй декаде апреля. Данный подход к получению рассады является новым элементом технологии, позволяющим получить посадочный материал валерианы лекарственной в течении одного года. А не двух лет, как это предусматривается традиционной технологией. Посев семян весной исключал прохождения этапа яровизации. Это определяло отсутствие цветущих растений при возделывании этой культуры в поле.

Накопление органического вещества на начальных этапах протекает с незначительной интенсивностью при среднесуточном накоплении фитомассы 0,03 грамма у двухлетних и 0,26 грамм у трёхлетних растений. Для более молодых растений характерно усиленное формирование ассимилирующих органов, на долю которых в структуре фитомассы приходилось 56,7 против 21,1% у трёхлетних растений. Основное накопление пластических веществ в подземных органах происходило в сентябре. На протяжении этого месяца вес корней возрос в 1,8 раз [18]. На двулетних плантациях валерианы при выращивании её на сырьё удаляют цветоносные стебли (вершкуют). Прибавка урожая корней валерианы в результате вершкования составляет от 32 до 143%. Этот прием приводит к некоторому увеличению содержания эфирного масла в корнях [23].

Анализ литературных источников показал, что правильный подбор сорта является одним из важных элементов повышения продуктивности валерианы лекарственной в конкретных почвенно-климатических условиях каждого хозяйства.

2.Экспериментальная часть

2.1 Обоснование и задачи исследований

валериана лекарственный эфирный посев

В настоящее время для условий Беларуси тема дипломной работы довольно актуальна. Это вызвано тем, что в последние годы лекарственное сырьё пользуется повышенным спросом на мировом фармацевтическом рынке. Дикорастущие растения не удовлетворяют потребностей рынка в растительном лекарственном сырье нужного качества, поэтому возникает актуальная необходимость возделывания валерианы лекарственной как культурного растения. Как отмечалось выше, препараты этого растения оказывают различное положительное влияние на организм человека. Причем длительное их применение не вызывает никаких побочных эффектов, а лишь усиливает положительное действие.

Условия нашей республики вполне соответствуют биологическим особенностям валерианы лекарственной. Повышение её продуктивности и качества урожая является необходимым условием при возделывании валерианы. Решение этой задачи должно способствовать уменьшению зависимости Республики Беларусь от импорта лекарственных препаратов и субстанций для фармацевтической промышленности и пряно-ароматического сырья для предприятий иного профиля, расширению экспортного потенциала страны. Большую роль в решении этой проблемы отводится сорту.

Сорта валерианы, как и сорта других сельскохозяйственных культур, должны соответствовать определенным требованиям. Сорта должны обладать высокой и устойчивой по годам урожайностью, иметь высокое качество корней и корневищ - содержать достаточно экстрактивных и других ценных веществ, хорошо отзываться на внесение удобрений и другие агроприемы, т.е. быть сортами интенсивного типа, устойчивыми к неблагоприятным условиям произрастания, а также к вредителям и болезням валерианы лекарственной, быть приспособленными к механизированному возделыванию и уборке, что особенно важно, в последние годы.

В настоящее время в республике культивируется около 20 видов лекарственных и пряно-ароматических растений, в то время как государственный реестр содержит более 100 видов таких растений. Это говорит о слабой сырьевой базе. Получаемое количество растительного лекарственного сырья не обеспечивает всех существующих потребностей. Как отмечалось выше, препараты этого растения оказывают различное положительное влияние на организм человека. Причем длительное их применение не вызывает никаких побочных эффектов, а лишь усиливает положительное действие.

Условия нашей республики вполне подходят для выращивания валерианы. Повышение её продуктивности и качества урожая является необходимым условием для удовлетворения потребности страны в валериане.

Известно, что использование высокопродуктивных сортов - одно из важнейших путей повышения эффективности производства валерианы лекарственной. Проведенный обзор литературы показал существенную зависимость продуктивности валерианы от его сортовых особенностей. Известно, что за счет сорта можно на 15-20% повысить продуктивность валерианы лекарственной без дополнительных затрат. Для достижения максимального результата, выбирая сорт необходимо учитывать почвенно-климатические особенности каждого хозяйства, с целью полной реализации биологических особенностей сорта [13,14, 30].

Для выполнения этой работы следует заложить полевые опыты с изучаемыми сортами валерианы лекарственной. Провести учеты и наблюдения в полевом опыте. Определить количественные и качественные характеристики корней и корневищ изучаемых сортов.

Таким образом, в задачу наших исследований входит решение следующих вопросов:

1) Изучить зависимость урожайности и качества корней и корневищ валерианы лекарственной от сортовых особенностей в конкретных почвенно-климатических условиях КСУП «Совхоз «Большое Можейково» Щучинского района Гродненской области.

2) Дать сравнительную экономическую оценку возделываемых в хозяйстве сортов валерианы лекарственной (Маун, Кардиола, Анастасия, Любельский, Жарнуф, Превосходная).

3) Выделить и рекомендовать для более широкого внедрения в производство и расширения посевных площадей в Беларуси сорта с наиболее высоким уровнем урожайности и качества продукции валерианы в конкретных почвенно-климатических условиях.

2.2 Методика и условия проведения исследований

На опытном поле КСУП «Совхоз «Большое Можейково» Щучинского района Гродненской области в 20011-2012 гг. были проведены полевые исследования.

Исследования проводились по следующей схеме:

1) сорт Маун (контроль или стандарт);

2) сорт Кардиола;

3) сорт Анастасия;

4) сорт Любельский;

5) сорт Жарнуф;

6) сорт Превосходная.

1). Сорт Маун (Россия, ВИЛАР). Сорт Маум селекции ВИЛАР 80-х годов прошлого века является основным сортом валерианы, используемым в производстве республики. Характеризуется высокой урожайностью - 20-25 ц/га, повышенным содержанием эфирного масла и экстрактивных веществ, устойчив к болезням и вредителям.

2). Сорт Кардиола (Россия). Характеризуется среднеспелостью, дружным прорастанием семян. Масса 1000 семян 0,4-0,5 г. Урожайность сухой массы корней и корневищ - 18-20 ц/га. Сорт отличается тонкими и длинными корнями, что приводит к большим потерям при уборке, особенно на почвах среднего и тяжелого механического состава.

3). Сорт Анастасия (Республика Беларусь). Введен в Государственный реестр сортов республики в январе 2010 года. Высокопродуктивный (25-30 ц/га). У этого сорта корни более короткие и толстые, что снижает потери при уборке и способствует увеличению хозяйственной урожайности корней и корневищ на 20-25%. Характеризуется высоким содержанием экстрактивных веществ (27-28% при уборке после 1 октября). Масса 1000 семян 0,5-0,6 г. Сорт устойчив к мучнистой росе.

4). Сорт Любельский (Республика Польша). В почвенно-климатических условиях Восточной Польши высокопродуктивен - 25-30 ц/га, технологичен, с хорошим качеством корней и корневищ. В почвенно-климатических условиях Республики Беларусь не изучен.

5). Сорт Жарнуф (Республика Польша). Урожайность 30-40 ц/га. В почвенно-климатических условиях Республики Беларусь не изучен.

6). Сорт Превосходная (Республика Беларусь). Урожайность 20-25 ц/га, недостаточно технологичен. В почвенно-климатических условиях Республики Беларусь мало изучен.

Учёт урожая проводили сплошным методом со всей делянки. В процессе роста и развития растений проводились учёты и анализы.

Фотосинтетическая деятельность растений в посевах характеризуется рядом показателей. Важнейшим из них является интенсивность роста площади листьев, показывающий изменение размеров фотосинтетического аппарата во времени. Площадь листовой поверхности определялась методом отпечатков. Этот метод прост и достаточно точен, но малопроизводителен. Для определения площади листьев этим методом брали однородную по толщине бумагу, вырезали из неё квадрат площадью 25 см² и взвешивали на аналитических весах. Затем на такую же бумагу накладывали плотно друг к другу листья с одного растения валерианы и обводили контур всех листьев вместе взятых. Вырезали и взвешивали бумажную фигуру.

Площадь листьев находили по формуле:

где S - площадь листьев одного растения, м²;

a - масса квадрата бумаги, мг;

В-масса контура листьев, мг;

С - площадь квадрата бумаги, см².

Путем умножения площадь листьев одного растения на количество растений на одном гектаре, получали площадь листьев на гектаре.

Определение массы одного корневища осуществляли после уборки валерианы лекарственной. Для этого подсчитывали количество корневищ с одной делянки. Затем массу корневищ с делянки делили на полученное число.

Содержание экстрактивных веществ в корнях и корневищах валерианы лекарственной определяли следующим образом. Около 1 грамма измельченного сырья (тонкая навеска), просеянного сквозь сито с отверстиями диаметром 1 мм, помещали в коническую колбу вместимостью 200-250 мл, добавляли 50 мл растворителя, закрывали пробкой, взвешивали (с погрешностью ±0,01 г.) и оставляли на один час. Затем колбу соединяли с обратным холодильником, нагревали, поддерживая слабое кипение в течение 2-х часов. После охлаждения колбу с содержимым вновь закрывали пробкой, взвешивали и потерю в массе восполняли растворителем. Содержимое колбы тщательно взбалтывали и фильтровали через сухой бумажный фильтр в сухую колбу вместимостью 15-200 мл. 25 мл фильтрата пипеткой переносили в предварительно высушенную при температуре 100-105?С до постоянной массы и точно взвешенную фарфоровую чашку диаметром 7 см и выпаривали на водяной бане досуха. Чашку с остатком сушили при температуре 105?С до постоянной массы, затем охлаждали в течение 30 минут в эксикаторе, на дне которого находился безводный хлорид кальция, и немедленно взвешивали.

Процентное содержание экстрактивных веществ (Х) в пересчёте на абсолютно сухое сырьё вычисляли по формуле:

где, m - масса сухого остатка в граммах;

m₁ - масса сырья в граммах;

W - потеря в массе при высушивании сырья в процентах.

При возделывании валерианы лекарственной применялась широко используемая в хозяйствах агротехника. Предшественником валерианы были однолетние травы. После уборки предшественника для борьбы с многолетней сорной растительностью вносили раундап в количестве 4 л/га с помощью опрыскивателя (ОПШ-15). После полной гибели сорняков осуществляли внесение фосфорно-калийных (Р₁₂₀К₁₂₀) удобрений (1-РМГ-4), а также органических (ПРТ-10А) в количестве 60 т/га. После внесения удобрений проводили вспашку на глубину пахотного горизонта (ПЛН-5-35), а затем осуществляли культивацию в два следа (КПС-4). Ранней весной при наступлении физической спелости почвы проводили культивацию (СП-11А+КПС-4+БЗСС - 1,0). Перед посадкой валерианы лекарственной осуществляли нарезку гребней (КРН-4,2Б). Высадку рассады валерианы производили вручную. Для посадки использовались растения, имеющие не менее пяти настоящих листьев. Посадка проводилась 25-27 апреля. Необходимо было следить за тем, чтобы корешки оставались расправленными, не были сжаты, а почва плотно прилегала к корневой системе. На один метр высаживали растения в соответствии со схемой посадки. Густота стояния растений валерианы 70000 штук на гектар. Через неделю после посадки проверяли состояние растений. Через две недели после посадки проводили первую междурядную обработку с одновременной подкормкой растений мочевиной в количестве 30 кг/га по д.в. (КРН - 4,2). В конце мая проводилась вторая междурядная обработка (КРН - 4,2). Третья междурядная обработка проводилась в конце июня. В конце сентября убирали надземную массу (КИР-1,5Б). В конце сентября - начале октября с помощью картофелекопалок (КТН-2В) проводили копку корней и корневищ валерианы лекарственной. Затем вручную их собирали, отряхивали от земли и складывали в кучи. Позже их мыли, 3-4 дня провяливали, измельчали и сушили до воздушно-сухого состояния до влажности 15%. Уборку корневищ и последующую их доработку осуществляли с каждой делянки отдельно.

Полевой опыт закладывался на дерново-подзолистой супесчаной почве, развивающейся на водно-ледниковой супеси, подстилаемой с глубины 0,5 м легким моренным суглинком, с рН в КСI - 6,9-5,2; содержанием гумуса 1,9-2,1%; содержанием подвижного фосфора 180-195 мг/кг почвы, подвижного калия 205-210 мг/кг почвы; по содержанию подвижных форм бора 0,50-0,52 мг/кг почвы, меди 1,7-1,9 мг/кг почвы и цинка 3,1-3,2 мг/кг почвы почва относится к II (средней) группе обеспеченности микроэлементами.

Рост и развитие валерианы лекарственной, как и других сельскохозяйственных культур сильно зависит от климатических условий. Климат Гродненской области умеренно-континентальный, влажный с мягкой зимой и прохладным летом. Большое влияние на формирование климата оказывают западные ветры, приносящие влагу с Атлантического океана. Годовой ход количества осадков почти одинаков по всей территории Беларуси: максимум приходится на июль-август, минимум на январь-февраль. Среднегодовая норма осадков около 600 мм и колеблется от 400 до 1000 мм. Засушливые годы на территории республики повторяются значительно реже влажных. Основная масса осадков (70-72%) выпадает в теплое время года. Однако, несмотря на это, начало лета, как правило, бывает засушливым.

Рисунок 1-Сумма температур за вегетационный период 2011-2012 гг. по данным Щучинской метеостанции

Рисунок 2 - Сумма осадков за вегетационный период 2011-2012 гг. по данным Щучинской метеостанции



Как показывают данные среднесуточной температуры воздуха и количества атмосферных осадков, климатические условия вегетационного периода 2011-2012 года отличались от средних многолетних данных, как по количеству выпавших осадков, так и по средним декадным температурам воздуха. В 2011-2012 году количество выпавших осадков варьировалось, но в целом не наблюдался дефицит влаги. Температура в это время была примерно равна среднегодовым данных, лишь в июле она была несколько выше нормы (на 2,3?С). Такие условия способствовали нормальному отрастанию валерианы лекарственной и хорошему накоплению биомассы. Хотя в июле выпало на 15,7 мм осадков меньше, чем среднегодовая норма. В конце вегетации (сентябрь) ситуация значительно изменилась, наблюдалось повышение температуры и малое количество осадков, всего 21,4 мм при среднегодовой норме 55 мм. Повышенные температуры воздуха и дефицит влаги в этот период несколько снизили интенсивность роста корневищ валерианы лекарственной.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что условия вегетации валерианы лекарственной в 2011-2012 годах были в целом благоприятными для ее роста и развития и способствовали формированию высококачественного урожая корней и корневищ валерианы лекарственной в условиях КСУП «Совхоз «Большое Можейково» Щучинского района.

2.3 Результаты исследований

Результаты полевых исследований, проведённых в условиях КСУП «Совхоз «Большое Можейково» в 2011-2012 годах на дерново-подзолистой супесчаной почве, показали, что на продуктивность валерианы лекарственной во многом влияют погодные условия. Так, в 2012 году урожайность корней и корневищ валерианы лекарственной в вариантах, в том числе и в контроле с сортом Маун была выше, чем в предыдущем 2011 году на 4,6-8,2 ц/га. Во многом это объясняется тем, что условия роста и развития растений валерианы в 2012 году происходили при более благоприятных температурных условиях и более благоприятной обеспеченности влагой, чем в последующем 2011 году, когда температура была выше и в отдельные месяцы ощущался дефицит влаги в почве.

Таблица 1 - Урожайность корней и корневищ валерианы лекарственной и содержание экстрактивных веществ в зависимости от сорта

Сорта	Урожайность корней и корневищ, ц/га
	2011 г.	2012 г.	средн.
1. Маун (контроль)	31,4	36,0	33,7
2. Кардиола	31,9	40,1	36,0
3. Анастасия	37,7	43,4	40,6
4. Любельский	37,4	42,4	39,9
5. Жарнуф	31,8	38,2	35,0
6. Превосходная	31,8	36,8	34,3

Зависимость урожайности корневищ валерианы от погодных условий была характерна и для всех вариантов с различными сортами.

Из этого следует, что погодные условия и, в первую очередь, обеспеченность растений влагой в июле-сентябре оказывают значительное влияние на продуктивность валерианы лекарственной. При этом колебания урожайности корней и корневищ могут колебаться значительны.

Однако первостепенной задачей наших исследований являлось установление зависимости продуктивности валерианы лекарственной от ее сортовых особенностей. Анализ урожайных данных корней и корневищ валерианы лекарственной показал, что для сорта Маун, взятого за контроль, этот показатель составил 33,7 ц/га. Наиболее высокая урожайность была получена для сортов Анастасия и Любельский, соответственно 40,6 и 39,9 ц/га. По уровню урожайности изучаемые сорта валерианы лекарственной можно условно разделить на 3 группы:

1. Сорта с наиболее низким уровнем урожайности, куда относятся сорта Маун и Превосходная (33,7и 34,3 ц/га).

2. Сорта со средним уровнем урожайности, куда относятся сорта Кардиола и Жарнуф (соответственно 36,0 и 35,0 ц/га).

3. Сорта с наиболее высоким уровнем урожайности корней и корневищ, куда относятся сорта Анастасия и Любельский (40,6 и 39,9 ц/га).

Исходя из литературных данных [3, 4, 8] известно, что важнейшим показателем качества корневищ валерианы, выражающим количественное содержание действующих лекарственных веществ, является содержание в них экстрактивных веществ. В соответствии с требованиями к лекарственному растительному сырью, этот показатель должен быть не менее 25%. В варианте с сортом Маун, взятого за контроль, содержание экстрактивных веществ составило 28,8%. Среднее содержание экстрактивных веществ для сорта Кардиола составило 29,2%, у сорта Превосходная - 29,1%, Кардиола - 29,2% и Жарнуф - 29,5%, что с учетом данных наименьшей существенной разницы не имело преимущества по сравнению с сортом Маун. Наиболее существенное увеличение содержания экстрактивных веществ по сравнению с сортом Маун получено для сортов Любельский (30,5%) и Превосходная (26,5%) (таблица 2).

Таблица 2 - Содержание экстрактивных веществ и их сбор с единицы площади в зависимости от сорта

Сорта	Содержание экстрактивных веществ в корневищах, %	Сбор экстрактивных веществ, ц/га
	2011 г.	2012 г.	средн.	2011 г.	2012 г.	средн.
1. Маун	26,2	31,4	28,8	8,2	11,3	9,7
2. Кардиола	26,3	32,1	29,2	8,4	12,9	10,6
3. Анастасия	27,5	33,3	30,4	10,4	14,4	12,4
4. Любельский	27,9	33,0	30,5	10,4	14,0	12,2
5. Жарнуф	26,8	32,1	29,5	8,5	12,3	10,4
6. Превосходная	26,5	31,7	29,1	8,4	11,7	10,0



Одним из важнейших производственных показателей качества корней и корневищ валерианы является выход экстрактивных веществ с единицы площади. Из данных таблицы 2 видно, что в контрольном варианте с сортом Маун (контроль) этот показатель составил 9,7 ц/га. Хотя, максимальный выход экстрактивных веществ с единицы площади получен для сортов Анастасия и Любельский (12,4 и 12,2 ц/га соответственно).

Для выражения зависимости продуктивности валерианы лекарственной от сорта определялись некоторые морфологические показатели и элементы структуры урожая (листовая масса, средняя сухая масса листьев с одного растения, количество листьев на одно растение, средняя масса одного листа). Эти показатели оказывают косвенное влияние на элементы продуктивности валерианы лекарственной, что обуславливает необходимость их определения при проведении исследований. В данном случае мы определяли сбор листовой массы (таблица 3).

Таблица 3 - Сбор листовой массы в зависимости от сорта

Сорта	Листовая масса, ц/га
	2011 г.	2012 г.	сред.
1. Маун	18,8	24,1	21,5
2. Кардиола	19,5	27,7	23,6
3. Анастасия	23,4	28,2	27,3
4. Любельский	23,2	30,1	26,7
5. Жарнуф	19,4	26,4	22,9
6. Превосходная	19,1	24,7	21,9

Из данных таблицы 3 видно, что урожайность листовой массы для сорта Маун составила 21,5 ц/га. Максимальным сбором листовой массы отличились сорта Анастасия - 27,3 ц/га и Любельский - 26,7 ц/га.

Одним из показателей изученным в процессе опыта являлась зависимость урожайности корней и корневищ валерианы лекарственной от степени развития ее листовой массы. Для более полной и объективной оценки интенсивности накопления надземной и подземной биомассы валерианы было рассчитано соотношение этих частей растения (табл. 4). Процесс изменения соотношения листовой (надземной) массы к массе корней и корневищ (подземной), отражает направление физиологических процессов, характеризующих преимущественное накопление органических веществ в надземных или подземных органах валерианы. Увеличение этого показателя (соотношения листовой биомассы к подземной) отражает преимущественное развитие надземной части, а уменьшение - показывает преимущественное накопление биомассы в подземных органах валерианы. Более высокие значения этого показателя свидетельствует о том, что рост корней и корневищ идет более интенсивно и опережающими темпами по сравнению с листовой массой.

Таблица 4 - Соотношение листовой биомассы к подземной (корни и корневища) валерианы лекарственной, ед.

Сорта	Соотношение листовой биомассы к подземной, ед
	2011 г.	2012 г.	сред.
1. Маун	0,60	0,67	0,64
2. Кардиола	0,61	0,69	0,65
3. Анастасия	0,62	0,65	0,64
4. Любельский	0,62	0,71	0,67
5. Жарнуф	0,61	0,69	0,65
6. Превосходная	0,60	0,67	0,64

Как видно из данных таблицы 4 наибольшие значения показателей соотношения листовой биомассы к подземной показали сорта Любельский (0,67), Кардиола и Жарнуф (0,65).

В ходе исследований мы также устанавливали влияние сорта на площадь листьев на одном гектаре и массу 1 м² листьев (табл. 5).

Как показывают данные таблицы 5 наибольшая площадь листьев получена у сортов Любельский - 42431 м²/га и Анастасия - 41755 м²/га. Также у этих сортов наблюдалась максимальная масса 1 м² листьев, которая составила для сорта Любельский - 65,3 г, а для сорта Анастасия - 62,7 г. Для сорта Маун, взятого за контроль, эти показатели площади листьев составили всего 36705 м²/га и масса 1 м² - 58,6 г/м² листьев. У остальных сортов разница незначительна.

Таблица 5 - Влияние сорта на площадь листьев с 1 га и массы 1 м² листьев

Сорта	Площадь листьев, м2/га	Масса 1 м2 листьев, г/м2
	2011 г.	2012 г.	средн.	2011 г.	2012 г.	средн.
1. Маун	36104	37305	36705	52,1	64,6	58,6
2. Кардиола	38040	40811	39425	51,3	67,9	59,9
3. Анастасия	43120	40408	41755	54,3	69,8	65,3
4. Любельский	41650	43212	42431	55,7	69,7	62,7
5. Жарнуф	36920	39407	38164	52,6	67,0	59,9
6. Превосходная	37090	39810	38450	51,5	62,1	56,9

Исходя из результатов опыта можно сделать выводы, что на дерново-подзолистых супесчаных почвах в почвенно-климатических условиях Щучинского района Гродненской области для получения наибольшей урожайности корней и корневищ валерианы лекарственной с максимальным содержанием в них экстрактивных веществ рекомендуется возделывать сорта валерианы Анастасия и Любельский, обеспечивающие получение не менее 40,6 и 39,9 ц/га корней и корневищ и сбор экстрактивных веществ 12,34 и 12,17 ц/га соответственно при соблюдении интенсивной технологии возделывания.

2.4 Экономическое обоснование результатов исследований

Экономическая эффективность производственной деятельности характеризует результативность работы хозяйства. Она показывает как ценой наших затрат и ресурсов достигается конечный результат. В настоящее время агрономический комплекс Беларуси переживает сложный период развития. Большинство хозяйственных структур оказались не способными результативно работать в условиях рыночной экономики. В трудно сложившиеся времена в нашей стране одной из главных задач является не только получение высоких валовых сборов, но и с наименьшей их себестоимостью. Наращивание объемов производства сельскохозяйственной продукции всегда связано с возрастанием дополнительных затрат. Причем интенсивная технология подразумевает не только увеличение затрат, но и более рациональное их использование. Это способствует более высокой эффективности проводимых мероприятий, снижению затрат на получение единицы продукции, увеличению рентабельности производства и прибыли. Только детальное изучение экономической эффективности, применение различных агроприёмов может быть основанием для их внедрения в производство.

Эффективность производственной деятельности - это результативность хозяйствования. Она показывает, ценой каких затрат ресурсов достигается конечный результат. Поскольку основной целью хозяйственной деятельности является прибыль, то в качестве критерия экономической эффективности выступает максимизация прибыли на единицу затрат при высоком уровне качества труда и обеспечении конкурентоспособности продукции. При обосновании вариантных решений и отборе среди них наиболее оптимального используется сравнительная эффективность. Сравнительная эффективность использования производственных фондов и текущих затрат определяется относительной экономией на единицу выпускаемой продукции основных производственных фондов, нормируемых оборотных средств, материальных затрат, фонда оплаты труда. Важнейшим показателем сравнительной эффективности является минимум приведенных затрат. Обобщающими показателями эффективности хозяйственной деятельности являются себестоимость, прибыль, рентабельность.

Для оценки различных научно - производственных мероприятий требуется целая система экономических показателей. Для экономической оценки как правило используют следующие показатели: урожайность с одного гектара, затраты труда на один гектар и на один центнер продукции, производственные затраты на один гектар, себестоимость одного центнера продукции, чистый доход и рентабельность производства.

Для определения стоимостных показателей используют государственные закупочные цены сложившиеся в данный период. Производственные затраты на один гектар и себестоимость продукции определяются по сложившимся фактическим затратам на предприятии на основании технологических карт, составленных в соответствии с принятой технологией, а так же по укрупненным нормативам. Прибыль или убыток определяется, как разница между стоимостью полученной продукции и производственными затратами. Уровень рентабельности рассчитывается как отношение прибыли к производственным затратам. При этом производственные затраты рассчитываются на контрольном варианте по технологической карте, а затем корректируются в соответствии с вариантом опыта.

Все показатели научных исследований (проведения опыта) и изучения результатов хозяйственной деятельности для удобства и наглядности результатов исследования сводятся в таблицу 6.

Таблица 6 - Показатели экономической и энергетической эффективности выращивания сортов

Показатели	Маун (контроль)	Кардиола	Анастасия	Любельский	Превосходная
Урожайность с 1 га, ц	33,7	36	40,6	39,9	35
Прибавка урожая, ц	_	2,3	6,9	6,2	1,3
Стоимость продукции на 1 га, тыс. руб.	17941,88	19166,4	21615,44	21242,76	18634
Производственные затраты на 1 га, тыс. руб.	11229,56	11223,83	11378,62	11355,06	11190,18
Себестоимость 1 ц продукции, тыс. руб.	333,22	311,77	280,26	284,59	319,72
Затраты труда, чел.-ч.: - на 1 га	245,03	219,20	229,18	227,66	217,03
- на 1 ц	7,27	6,09	5,64	5,71	6,20
Чистый доход (прибыль) на 1 га, тыс. руб.	6712,32	7942,57	10236,82	9887,70	7443,82
Рентабельность производства, %	59,8	70,8	90,0	87,1	66,5
Биоэнергетический коэффициент	3,9	4,2	4,7	4,6	4,1

В таблице 6 приведены показатели эффективности использования различных сортов валерианы лекарственной. Анализ рассчитанных данных показывает, что наиболее низкая себестоимость одного центнера корней и корневищ валерианы лекарственной была при выращивании сорта Анастасия и Любельский. В этом случае она составила 280,27 и 284,59 тыс. руб. соответственно, что на значительно ниже, чем у сорта Маун, взятого за контроль. Чистый доход продукции для этих сортов составил 10236, 82 тыс. руб. - Анастасия и 9887,70 тыс. руб. - Любельский, уровень рентабельности составил - 90,0 и 87,1%. Таким образом, наиболее рентабельным оказалось применение сортов Анастасия и Любельский.

В таблице 6 приведены показатели эффективности использования различных сортов валерианы лекарственной. Анализ рассчитанных данных показывает, что наиболее низкая себестоимость одного центнера корней и корневищ валерианы лекарственной была при выращивании сорта Анастасия и Любельский. В этом случае она составила 280,27 и 284,59 тыс. руб. соответственно, что на значительно ниже, чем у сорта Маун, взятого за контроль. Чистый доход продукции для этих сортов составил 10236, 82 тыс. руб. - Анастасия и 9887,70 тыс. руб. - Любельский, уровень рентабельности составил - 90,0 и 87,1%. Таким образом, наиболее рентабельным оказалось применение сортов Анастасия и Любельский.

Помимо использования стоимостных показателей не маловажную роль занимает расчет затрат энергетических. Энергетическая оценка рассматривает все затраты: материальных, энергетических и трудовых ресурсов в производственных процессах, как результат затрат энергии механической, электрической, тепловой и другой добыче сырья, производство и применение удобрений, пестицидов, которые могут быть выражены в единицах энергии. Используются для этого установленные экспериментально энергосодержащие и энергетические эквиваленты. Расчеты проводят в единых международных единицах (джоулях).

Экономическая оценка эффективности изучаемых вариантов в связи с неустойчивостью отдельных показателей в ценовом отношении не является абсолютной. Поэтому целесообразно при экономическом обосновании результатов исследований определять затраты совокупной энергии в МДж/га и сравнивать их с выходом валовой энергии с урожаем валерианы лекарственной. Результаты анализа данных таблицы 7 свидетельствуют о повышении выхода энергии с одного гектара у сортов Анастасия и Любельский при одинаковых затратах энергии на один гектар у всех сортов. В результате биоэнергетический коэффициент увеличился у сортов Анастасия и Любельский и составил 4,7 и 4,6 единиц.