Способы посева лекарственных культур делятся по времени и срокам, по характеру распределения семян и по возможности одновременного высева семян одного вида или сорта — чистые посевы, или монокультуры, и одновременного высева семян разных видов и сортов — смешанные и совместные посевы, или культуры.
По характеру распределения семян по площади посевы делятся на рядовые и разбросные. Рядовые способы посева как наиболее совершенные и агрономически обоснованные получили самое широкое распространение. В свою очередь рядовые посевы подразделяют на сплошные, узкорядные, перекрестные, широкорядные, квадратные, гнездовые и квадратно-гнездовые. Рядовыми способами удается более равномерно распределить семена по площади, обеспечить растениям одинаковую площадь питания и равномерную глубину заделки семян.
Наибольшее распространение для посева сельскохозяйственных культур сплошного сева: зерновых, зернобобовых, крупяных и однолетних трав получили обычный рядовой способ сплошного сева с междурядьями 15 см, узкорядный — с междурядьями 7,5 см и перекрестный. Сплошные посевы проводятся тракторными прицепными и навесными сеялками СУ-24 и СЗН-24, зерновыми узкорядными СУБ-48, прицепными, зернотравяными СУТ-47 и зернотуковыми СУК-24А, а также льнозерновыми прицепными и навесными сеялками СУЛ-48 и СЛН-48 и другими сеялками, созданными на базе сеялок СУ-24 и СЗН-24.
Сплошные посевы лекарственных культур могут быть успешны лишь при возделывании некоторых однолетних растений, обеспеченных селективными гербицидами и имеющими ускоренное прохождение фаз онтогенеза. При высоком уровне агротехники возможны озимые, сплошные посевы ромашки аптечной, подзимние амми большой и амми зубной, подзимние и ранневесенние посевы мальвы лесной, пажитника сенного, расторопши пятнистой, укропа огородного и других однолетних культур. Из многолетних лекарственных культур возможны сплошные посевы пижмы обыкновенной и, вероятно, иван-чая.
В лекарственном растениеводстве наибольшее распространение получили чистые широкорядные посевы с междурядьями 45, 60 и 70 см. Такие посевы лучшим образом сохраняют почвенную влагу и обеспечивают самые благоприятные условия для роста и развития растений.
Широкорядным способом посева выращиваются практически все лекарственные культуры на сырье и семена.
Недостаточно изучены, но имеющие перспективу ленточные посевы лекарственных культур. Они представляют собой сочетание сплошного посева с междурядьями 15-22,5 см с широкорядным посевом с междурядьями 60 или 70 см.
С применением гербицида которан в 70-х годах XX в. практиковался способ посева подорожника большого с суженными междурядьями 22,5 см, обеспечивающий увеличение урожайности сырья почти в 2 раза по сравнению с его широкорядным посевом.
Квадратный и квадратно-гнездовой посевы лекарственных культур рекомендовал Д.М.Аксельрод. Однако научная проработка показала их более низкую урожайность по сравнению с рядовыми широкорядными посевами. Это объясняется тем, что на единице площади таких посевов размещается меньшое количество растений, имеющих невысокую продуктивность. Квадратный способ посева и квадратно-гнездовой посев можно использовать при выращивании многолетних лекарственных растений только при создании плантаций посадкой саженцев или частями корневищ, имеющих почки возобновления. Высокую урожайность сырья хорошего качества при таком способе выращивания можно получить таких лекарственных культур, как аралия Шмидта, заманиха высокая, горечавка желтая, подофилл щитовидный, ревень тангутский, родиола розовая и др.
Гребневой способ посева многолетних лекарственных растений можно применять в северных районах с достаточным и избыточным увлажнением, сырьем которых являются корни. Такой способ посева корневых лекарственных культур может понизить энергозатраты на уборке и потери корней, а также позволяет приступить к уходу за посевами до появления всходов и обозначения рядков высеянной культуры.
Гребневой посев лопуха большого мы испытали в процессе своих исследований.
По характеру распределения семян по площади и одновременному высеву одного вида или сорта, или двух и более видов или сортов посевы подразделяются на чистые, смешанные и совместные.
Понятие чистый посев или посадка трактуется растениеводами однозначно как возделывание одного вида или сорта от его посева до получения конечного урожая. По определению Г.В.Юрина чистые посевы лекарственных культур следует считать совместными одновидовыми посевами, так как разнообразие растений, введённых в культуру в последние десятилетия и даже века, не приобрели той однородности, которая присуща сельскохозяйственным культурам, возделываемым человеком не одно тысячелетие.
Смешанными посевами считаются посевы двух и более культур, семена которых перед посевом перемешиваются, или проводится двухкратный независимый посев культур на одной площади. При этом расположение рядков и ширина междурядий первой культуры не принимается в расчёт при посеве второй.
В кормопроизводстве смешанными посевами высеваются культуры, имеющие близкий ритм развития и совпадающие по срокам посева и уборки конечного урожая средствами механизации. Цель смешанных посевов – улучшить качество корма, повысить в нём содержание белка при высокой и стабильной урожайности. Смешанными посевами являются и посевы однолетних культур с двух- и многолетними культурами, когда в первую вегетацию получают урожай однолетней культуры а в последующие годы — двухлетней или многолетней. Посевы ромашки аптечной с зверобоем, амми большой и мака масличного, а также подпокровные посевы валерианы с гречихой, овсом, ячменём и горохоовсяной смесью на зерно являются также смешанными.
Викоовсяные и горохоовсяные смеси, смеси разных сортов кукурузы и злаковых и бобовых трав, козлятника восточного и люцерны синегибридной с овсом и ячменём, раннеспелых и позднеспелых сортов кукурузы, смеси кукурузы с подсолнечником, чиной, конскими бобами и горохом на силос и зеленый корм и т.п. являются смешанными посевами.
Смешанные посевы в кормопроизводстве дают наибольший урожай корма лучшего качества, если компоненты смесей подобраны по видовому и сортовому составу с учётом морфологической совместимости и с требованиями компонентов к почвенно-климатическим и гидрологическим условиям.
Смешанные посевы во многих случаях имеют преимущества по сравнению с чистыми посевами. В кормопроизводстве они позволяют получать высокий стабильный урожай кормов, обогащенных протеином. При выращивании лекарственных двух- и многолетних культур позволяют в первый год получить полноценный урожай однолетней культуры, а со второго года урожай лекарственной культуры.
Совместные посевы – это посевы двух или более видов растений на одном поле с чередующимися рядками или полосами культур. Перед высевом семена не смешиваются, а высеваются раздельно. К совместным посевам относят так же уплотнительные посевы, проводимые в междурядьях молодых садов, и посевы кормовых и овощных культур при выращивании гибридных семян на основе мужской стерильности материнских растений, в которых чередуются один или несколько рядков материнских растений с рядком сорта-опылителя. В кормопроизводстве в последнее время всё чаще стали применять совместные посевы кукурузы с соей.
Преимущество совместных посевов над смешанными посевами заключаются в том, что они позволяют дифференцировать приёмы удобрения и ухода за посевами. В совместных посевах культуры меньше оказывают негативное влияние друг на друга, значительно уменьшается затенение и конкуренция за воду и элементы питания, особенно в период появления и укоренения всходов.
Хорошие результаты со смешанными посевами лекарственных культур, особенно двухлетних и многолетних лекарственных растений были получены немецкими учёными в 30-40-х годах прошлого века. Особенно при возделывании таких видов, которые в первом году имели только слабое развитие. Через совместное выращивание можно достигнуть во многих случаях закрытого покрова быстрее, чем при одиночной культуре, что является большим преимуществом, прежде всего, для сухих, бедных гумусом почв. Ф.Липперт получал в совместных посевах однолетних бобовых культур с Аrtemissia abrotanum, Hyperiсum perforatum, Ruta graveolens, Lavandula angustifolia, Salvia officinalis, Thymus vulgaris и Hyssopus officinalis на бедных, каменистых, бесструктурных почвах экономически оправданные урожаи высококачественного лекарственного сырья. На опытных полях в Лейпциге он использовал преимущественно кустистые бобы, низкие сорта гороха, сою, козлятник и синюю люцерну. При совместном выращивании лука репчатого с алтеем лекарственным и штамбовых форм помидоров с валерианой лекарственной также получались хорошие урожаи корней.
Г.Геерклотц в совместных посевах валерианы (Valeriana officinalis) с соей (Glycine soja) получил урожай каждой культуры более высокий, чем в чистом посеве каждой отдельной культуры. Прибавка урожая по корню валерианы достигала 40%, а в совместном посеве с козлятником повышение продуктивности валерианы составляло 20% на каждое растение.
Смешанные посевы валерианы с маком масличным, амми большой, пажитником сенным, ячменём, викоовсяной и горохоовсяной смесями были изучены в ВИЛАРе в 70-х годах XX века. Особенно хорошие результаты были получены по смешанным посевам валерианы с маком.
В лекарственном растениеводстве возможно повышение урожайности через совместное выращивание приемлемых видов, но для действительно пригодных рекомендаций требуется еще большая целеустремлённая опытная работа по их проверке. В сельскохозяйственной практике Германии в этой области продвинулись несколько дальше. Совместное возделывание разных культур особенно широко проводилось в полевом кормопроизводстве.
В 40-50-х годах прошлого века в горной местности Германии нашли широкое применение смеси зимующей вики, клевера инкарнатного и пастбищных трав. При возделывании зерновых культур с зернобобовыми культурами чаще руководствуются целевой установкой получить хороший корм и достигнуть прибавки азота от посева бобовых (вики, полевого гороха, конских бобов), а также посевное зерно в собственном хозяйстве.
Если возделывание лекарственных и пряных растений проводится как подсев или как покровная культура к другим видам культур, то имеется на лицо также смешанное возделывание.
Г. Рютер сформулировал принципы, по которым должна подбираться однолетняя культура для смешанных и совместных посевов с двулетними и многолетними культурами. По Рютеру однолетние культуры должны отвечать следующим требованиям: 1) быть быстрорастущими; 2) своим скорым затенением подавлять сорняки; 3) отличаться раннеспелостью и быть легко убираемыми; 4) двулетние и многолетние культуры не должны лишаться света, питательных веществ и воды на слишком длительный срок; 5) подсевные культуры в молодости напротив не должны предъявлять слишком высокие требования к урожаю покровной культуры и не должны затруднять уход и уборку её урожая.
По Рютеру выбор способа посева лекарственных и ароматических растений в виде отдельной смешанной или совместной культуры должен производится в зависимости от конкретных условий каждого хозяйства. Результаты экспериментальных работ и обзоры многих исследований по лекарственным растениям могут помочь сделать правильный выбор.
В садоводстве Германии совместное возделывание лекарственных культур нашло особенно большое распространение. Какие лекарственные, ароматические и пряные растения можно выращивать в садах определяются непосредственно в каждом конкретном случае. При этом следует принимать расчёт отдельно как по чистой культуре, так и по смешанным культурам.
На основании собственных наблюдений К.Шиллинг рассматривал совместное возделывание лекарственных, ароматических и пряных растений как дополнение к традиционной технике в садоводстве.
Анализируя результаты исследований по видам растений, хорошо ударяющимся в смешанных и совместных посевах, он пришёл к выводу, что они в жизненном сообществе благоприятно отражаются на составе и содержании питательных веществ в почве, и в конечном итоге содействуют росту и развитию растений и увеличивают урожай. Так, например, он собирал хороший урожай в совместном посеве моркови (сорт ‘Nantaiser’) и майорана.
Выращивание лекарственных растений в междурядьях садов немецкие исследователи рассматривали так же как совместное возделывание. В качестве культуры для выращивания в междурядьях садов предлагали полынь высокую (Аrtemissia absinthium) и шалфей лекарственный (Salvia officinalis). Оба вида невзыскательны относительно места произрастания. Г.Фридрих в качестве культур для выращивания в междурядьях сада рекомендовал Majorana hortensis, Ocimum basilicuin, Satureja hortensis и Thymus vulgaris. В качестве подсевной культуры рекомендуется Plantago major и Plantago lanceolata. На влажных почвах или в саду, где возможно искусственное дополнительное орошение, Mentha piperita и Melissa officinalis очень хорошо подходят в качестве дополнительных культур. Культуры, дающие лекарственное сырьё в виде семян, меньше подходят для возделывания среди фруктовых деревьев, лишь пажитник сенной (Trigonella foenum-grciecum), оказался пригодным. Козлятник, являясь хорошим собирателем азота и относительно нетребовательным к водообеспечению, также должен подойти.
При совместных посевах однолетних культур с двух- и многолетними лекарственными растениями мы имеем случай, в котором имеет место не полностью заполненная экологическая ниша многолетней культуры, которую можно дополнить однолетней культурой. Со второго года вегетации совмещённая многолетняя культура становится чистой, то есть в посевах двух- и многолетних культур собираем урожай только лекарственного сырья, не засоренного однолетней культурой.
В совместных и совмещенных посевах большое значение имеет взаимное влияние выращиваемых культур. Ещё 30-е годы прошлого века Г. Молиш и Г. Мадаус установили влияние разных видов растений друг на друга через выделение активных веществ в почву при совместном произрастании. Мадаусом установлено влияние Achillea millefolium, Artemissia absinthium, Digitalis purpurea, Urtica-species и Sinapis alba на различные, в их непосредственной близости возделываемые другие виды растений. В этой связи особенно интересны исследования Г.Молиша по аллелопатии. Ганс Молиш обратил внимание на то, что растения могут влиять друг на друга посредством выделения в почву и воздух особых химических веществ, которые уже в самых малых дозах оказывают влияние на соседние растения.
Лекарственные растения особенно часто проявляют аллелопатическую активность, так как многие из них при массовом развитии во взрослом состоянии выделяют в окружающую среду значительные количества биологически активных веществ. Сильную аллелопатическую активность проявляют ландыш, щавель конский, валериана, горицвет, орхидные, толокнянка, пижма и другие лекарственные растения.
Вредоносность сорных растений часто связана с действием их химических выделений на культурные растения. Известна аллелопатическая агрессивность пырея ползучего, мари белой, росички реснитчатой на кукурузу. По нашим наблюдениям в посевах пижмы уже на второй год почти полностью вытесняются все сорняки, даже осот розовый испытывает сильное угнетение. Однако полынь обыкновенная нормально сосуществует с пижмой.
По мнению А.М.Гродзинского в среде любых посевов идёт непрерывное накопление и превращение тех или иных биогенных веществ за счёт образования и выделения растениями в среду: 1) веществ вторичного происхождения – органических кислот, эфирных масел, алкалоидов, гликозидов, флавоноидов, витаминов и др.; 2) веществ нормального гидролитического и автолитического распада белков, амидов кислот, имино- и аминопроизводных, индолилпроизводных и накопления аммиака; а также 3) веществ более или менее глубокой минерализации и гумификации растительного материала, так называемых гуминовых кислот и всего ряда их предшественников; сложных соединений часто полимерного строения, преимущественно ароматического ряда, нередко содержащих в гетероциклах азот. Накопление в почве активных веществ до токсического уровня обусловливает снижение её плодородия, выражаемое в почвоутомлении.
Носителями аллелопатического действия являются подвижные, легкопроникающие в растения химические соединения, в большинстве случаев почвоутомление связывают с накоплением подвижных фенольных соединений, прежде всего кислот. Вследствие накопления фенольных соединений затрудняется монокультура пшеницы. Под многолетней люцерной накапливаются сапонины. Довольно сильное почвоутомление вызывает люпин, который при бессменном выращивании полностью выпадает на третий – четвёртый год.
Токсичность почвы, возникающая в условиях обычного водно-воздушного режима, может быть обусловлена накоплением вредных продуктов (колинов) как результат совместной деятельности растений, микроорганизмов и животных. Накопление колинов в почве может не только препятствовать росту и развитию растений и снижать их продуктивность, но и, наоборот, оказывать на них благотворное воздействие, усиливать рост и повышать урожайность.
Это неплохо иллюстрируют результаты опытов Ф. Обердорфа, полученные при выращивании валерианы в совместном посеве с соей в среднегерманских климатических условиях. Совокупный доход от совместных посевов с валерианой получался более высокий, чем от посева одной сои. В этом случае соя являлась полноценным растением для совместного посева с валерианой.
Исследования Г.Боде по листовым выделениям полыни горькой показали, что они оказывали отрицательное влияние на другие лекарственные растения, что подтверждали неоднократно учёные Лейпцигского университета. По наблюдениям Фридриха кориандр посевной (Coriandrum sativum) оказался не пригодным для возделывания в междурядьях сада. При совместном возделывании кориандра в молодом саду наблюдались тяжелые повреждения у молодых деревьев. Выделяемое кориандром в атмосферу эфирное масло оказывало губительное влияние на молодые деревья сада.
Важную роль корневых выделений растений в посевах (агроценозах) показали многие исследователи. Корневые выделения одних видов растений в ряде случаев стимулируют рост и развитие других, активизируя некоторые физиологические процессы: фотосинтез, поглотительную способность корней, транспирацию и др., а в других – тормозят.
Созданием благоприятного воздушно-водного режима человек способствует более быстрому и полному разложению и минерализации органических остатков, и разрушению токсичных органических соединений. Сбалансированным внесением органических и минеральных удобрений и другими мероприятиями сельскохозяйственной мелиорации почв он не только повышает уровень питания растений, но и улучшает условия жизнедеятельности полезной микрофлоры, снижающей уровень колинов в почве, чем создаёт в почвенной среде некоторое биологическое равновесие.
Анализируя многочисленные данные по накоплению и выделению в среду большого класса биологически активных веществ лекарственными растениями, можно усомниться в возможностях их совместных посевов с однолетними культурами. Однако, в период совместного произрастания многолетних культур с однолетними культурами они задерживаются в развитии в начальных фазах онтогенеза: в фазах укоренённых всходов – ювенильных растений и их средообразующая роль чрезвычайно мала. Быстро растущим однолетним культурам, занимающим доминирующее положение в посевах, принадлежит определяющая средообразующая роль. Поэтому в совместных посевах они, как правило, имеют высокую продуктивность растений и формируют урожай по величине и качеству практически одинаковый со своими чистыми посевами.