Системный подход в управлении ассортиментом и качеством продукции
Шрифт:
Таблица 5
Влияние площади питания на морфологические характеристики и продуктивность стевии. Облученность 60 Вт/м2 ФАР (лампы ДРИ 2000-6)
В табл. 5 приведены данные экспериментов по выбору площади питания стевии на установке ускоренного выращивания растений под лампами ДРИ 2000-6. Данные экспериментов по влиянию площади питания на морфологические характеристики (табл. 5) показывают, что при увеличении густоты посева до 133 раст/м2 уменьшается освещение отдельных растений в посеве, и они тянутся к свету. Поэтому наиболее вытянутые растения наблюдаются именно при этой густоте посева. Кроме того, при густоте посева 133 раст/м2 увеличивается количество побегов, которое составляет в среднем на одно растение 11,3 побега, при этом увеличивается и число листьев на растении. Наименьший сухой вес листьев отмечен при густоте посева 66 раст/м2 и составляет 343 г/м2. Наибольший вес листьев получен при густоте посева 133 раст/м2 и равен 984 г/м2. Однако с увеличением густоты посева до 133 раст/м2 доля листьев в общей биомассе снижается. Более высокий процент листьев в биомассе отмечен при густоте посева 100 раст/м2 и составляет 55,9 %. Данные, представленные в табл. 5, показывают прямую зависимость накопления биомассы от выбранной густоты посева.
2.2.3. Особенности накопления стевиозида в условиях искусственного выращивания в растениях стевии
Модифицированный метод экстракции и выделения дитерпеновых гликозидов по Комисаренко [61] заключается в экстракции бутанолом и количественном определении по глюкозе, эквивалентной массе дитерпеновых гликозидов, в водном растворе. Методика исследования изложена в [38, 54].
Содержание гликозидов с использованием калибровочного графика (рис. 3) рассчитывали по глюкозе.
В табл. 6 представлены результаты экспериментальных исследований по изучению влияния продолжительности культивирования стевии на урожайность и накопление стевиозида. Экспериментальные данные по содержанию стевиозида в фазу вегетативного учета – образование флешей – показали, что через 17 сут. после всходов его содержание больше, чем через 14 сут. Результаты исследований, представленные в табл. 6, по влиянию времени уборки стевии в момент начала бутонизации (после 30 сут. с начала отрастания) на урожайность и накопление стевиозида показывают, что количество стевиозида в листьях более высокое, чем в стеблях. Биомасса листьев больше биомассы стеблей на 0,25 г. Урожайность листьев при начале бутонизации (после 30 сут. от всходов растения) больше урожайности в фазу образования флешей (после 14 сут. с начала отрастания) на 0,43 г с. в.
Следует отметить, что после 17 дней от всходов (образование флешей) урожайность незначительно отличается от значения биомассы листьев в период начала бутонизации – на 0,12 г. Данные урожайности в период 17–30 сут. показывают замедление ростовых процессов. Накопление основной биомассы приходится на первую половину исследуемого периода. Содержание стевиозида после 17 сут. и после 30 сут. (листья) имеет одинаковое значение в пересчете на сухое вещество и составляет 0,18 %. Происходит незначительное накопление его в стеблях.
Рис.3. Калибровочный график определения дитерпеновых гликозидов по глюкозе
Таблица 6
Влияние продолжительности культивирования стевии на урожайность и накопление стевиозида 2
В табл. 7, 8 представлены результаты экспериментальных исследований по изучению влияния спектрального состава света на накопление стевиозида в растении стевии.
2
Эксперимент проходил под лампами ДМ3-3000 при облученности 60 Вт/м2.
Таблица 7
Влияние спектрального состава света на накопление биомассы и стевиозида в растении стевии 3
Таблица 8
Влияние спектрального состава света на накопление стевиозида в растении стевии 4
Из табл. 7 видна неоднозначность влияния излучения различного спектра на накопление биомассы стевии. Так, наибольший вес сухой биомассы отмечен в листьях стевии под воздействием белого света (2,8 г). Как известно, в области ФАР поглощение света для листьев различных растений весьма велико и имеет два четких максимума – в синей и красной областях спектра [56]. При облученности 100 Вт/м2 ФАР следующим по эффективности воздействия было излучение красной области спектра, здесь листья стевии имеют вес 1,6 г.
3
Возраст растений 15 сут., облученность 100 Вт/м2 ФАР, фотопериод 16 ч.
4
Продолжительность выращивания 26 сут., облученность 100 Вт/м2 ФАР, фотопериод 16 ч.
По данным Протасовой [57], красная область спектра способствует интенсивному росту площади листьев растений и осевых органов.
Повышенный ростовой эффект стимулирован, вероятно, и фоторецептором красного света – фитохромом, что для синтеза биомассы растений и формирования урожая является более благоприятным. Наименее эффективным на накопление биомассы оказалось излучение синей области спектра (табл. 8).
Синяя область видимого спектра способствует задержке роста осевых органов и быстрому переходу растений от роста к репродукции, что предполагает накопление вторичных метаболитов. Природа и механизм действия фоторецептора синего света недостаточно изучены, но, вероятно, одним из действенных является комплекс флавопротеин-цитохром типа b.
При этом предполагается, что восстановление синим светом цитохрома опосредуется первым восстановлением флавопротеинового фрагмента молекулы рецептора. Подобный восстанавливаемый при облучении синим светом фоторецептор был обнаружен в плазмолемме клеток высших растений [62]. Следует отметить, что синий свет (420–480 нм) способен активировать также и фитохром. Таким образом, накопление вегетативной массы стевии зависит от излучения отдельных областей ФАР. Так, наиболее эффективным при облученности 100 Вт/м2 ФАР было излучение красной области спектра по сравнению с синей.
Из табл. 7 видно, что исследуемые спектральные варианты имеют ряд существенных различий по накоплению стевиозида. Так, наибольшее количество стевиозида в листьях накапливается на синем свету – 0,63 % с. в.; наименьшее на красном – 0,27 % с. в. Известно, что спектральный состав света оказывает влияние на синтез гормонов растений, алкалоидов, эфирных масел и т. д. [63]. Различия по биомассе и содержанию стевиозида становятся еще более контрастными при дальнейшем выращивании стевии в лучах исследуемых спектральных диапазонов ФАР.
Из табл. 8 видно, что растение стевии после 26 сут. вегетации имеет максимальный вес листьев при выращивании под воздействием белого света, а самое низкое значение урожайности получено под воздействием синего спектра ФАР. Промежуточное значение имеет биомасса листьев стевии, выращенная под влиянием красного спектра ФАР. Результаты исследований по содержанию стевиозида при излучении синей области спектра показывают наибольшие значения. Синяя область спектра оказалась наиболее физиологически активной в отношении накопления биологически активных веществ (БАВ). Таким образом, синий свет целесообразнее использовать в сравнении с красным для получения с целого растения более высокого выхода стевиозида. Однако в количественном отношении для получения более высокого абсолютного выхода стевиозида режим с использованием белого света является предпочтительным.
Итак, результаты эксперимента показали, что излучение красной и белой областей спектра в отличие от синей обеспечивает накопление большей биомассы на протяжении периода вегетации. Однако при получении растительного лекарственного сырья содержание в нем продукта вторичного обмена может быть важнее общей биомассы. Таким образом, спектральный состав света в сочетании с необходимой интенсивностью облучения можно рассматривать как один из факторов управления и количественной, и качественной стороной продукционного процесса у растений. Для обоснования сроков уборки стевии в условиях светокультуры был проведен фракционный анализ накопления стевиозида в разных по ярусности листьях и участках стеблей растения в фазу образования семян. Растения выращивали при облучении лампами ДМ3-3000, 60 Вт/м2
Конец ознакомительного фрагмента.