Ботаническое описание, биологические особенности, ареал и ресурсы.
Десмодиум канадский – многолетнее травянистое поликарпическое, корневищное растение со стержневой хорошо развитой корневой системой, проникающей на 2-й и 3-й год жизни на глубину более 100 см. Корневище укороченное, утолчённое, деревянистое, имеющее от 4 до 12 базальных почек возобновления, из которых развиваются генеративные побеги, образующие зрелые плоды и семена.
Стебли прямые, многогранные, толщиной до 1,0 см, шершаво-опушённые, разветвлённые, высотой до 120 см и более. Листья тройчатосложные, черешковые, очередные, скученные в средней и верхней частях стебля. У основания черешки шиловидные, буроватые, с опушёнными прилистниками, длиной 5-7 см, шириной 1,5-2,5 см. Прилистники листьев широколанцетные, цельнокрайние, шершавоопушённые. Соцветие верхушечное, удлиненное (18-20 см), слабоветвистое, многоцветковое. Цветки голубовато-фиолетовые или пурпурные, лодочка длиной 0,5-0,7 мм.
Плоды — бобы длиной до 5 см, на ножках, 5-7-членные, плоские, бурые, густошершавоволосистые, поникающие. Семена желтовато-бурые, почко-видные, гладкие, блестящие, длиной 3,0-3,3 мм, шириной 1,5-2,2 мм. Масса 1000 семян 4,3-5,8 г.
Цветёт в июле – августе, плоды созревают в августе – сентябре.
Десмодиум канадский принадлежит к растениям северо-американской флоры. В России этот вид не встречается, но введён в культуру в 80-90-х годах прошлого века в РСФСР и УССР.
Десмодиум канадский – свето- и тёплолюбивое растение, умеренно требовательное к влажности почвы и почвенному плодородию. Размножается семенами. Семена имеют твёрдую роговидную оболочку, задерживающую проникновению влаги к зародышу. Для их дружного прорастания необходимо механическое нарушение твёрдой оболочки — скарификация или другие способы предпосевной обработки семян. Семена начинают прорастать при температуре + 10ºС, однако оптимальными температурами прорастания семян являются температуры близкие к + 25ºС.
Весенние посевы десмодиума канадского осуществляются скарифицированными семенами, а подзимние — сухими, так как под влиянием переменных низких температур в течение зимы твёрдая оболочка семени разрушается и семена ранней весной дружно прорастают.
При весеннем посеве скарифицированных семян всходы в зависимости от метеоусловий появляются через 2-6 недель; при подзимнем – на 2-3 недели раньше. В условиях чернозёмной зоны России большинство растений чистого посева при надлежащем уходе за посевами, цветут в год посева, и при тёплой осенней погоде в сентябре – октябре плодоносят. У растений второго и третьего года вегетации стеблевание, бутонизация, цветение, плодообразование и созревание плодов и семян наступает в августе — первой половине сентября, или на 3-5 недель раньше, чем на первый год вегетации. Максимальная семенная продуктивность растений отмечена на плантациях 3-го и 4-го жизни.
Десмодиум канадский – гемикриптофит, почки возобновления которого закладываются в сентябре. Они коричневого цвета и имеют длину 0,7-2,5 см. Большая часть почек находится у поверхности почвы или погружены в почву на 2-5 см. Вся надземная часть растения перед уходом в зимовку отмирает. Переходящие посевы, как правило, хорошо перезимовывают, лишь в суровые малоснежные зимы у растений наблюдается небольшое подмерзание почек возобновления.
Весеннее отрастание в Подмосковье происходит сразу после схода снежного покрова, в конце апреля – начале мая. Продолжительность вегетационного периода 130-140 дней. Оптимальный срок использования промышленной плантации зависит от способа посева и ухода, и ограничивается 5-6 годами.
В естественных условиях России десмодиум канадский не произрастает.
Единственным источником получения его лекарственного сырья являются посевы, созданные трудом и умом большого коллектива учёных-растениеводов и работников сельского хозяйства. Подходящими районами для успешной культуры десмодиума канадского являются регионы Северного Кавказа, ЦЧО и южной части Нечерноземья.
Возделывание.
Исследования, проведённые при интродукции, не произрастающего на территории РФ вида, требовали всестороннего изучения ответных реакций десмодиума канадского на различные факторы внешней среды, в которой производилось изучение свойств его адаптации к условиям ЦЧО и южной части Нечернозёмной зоны.
Десмодиум хорошо растёт на высоко окультуренных почвах лёгкого и среднего механического состава с повышенным содержанием гумуса. Лучшими предшественниками для него, как и для большинства лекарственных, травянистых многолетников, являются культуры, оставляющие после себя поле более или менее не засорённым семенами и вегетативными зачатками сорняков, позволяющие после уборки их урожая произвести тщательную подготовку поля под посев другой культуры. Это чёрные, сидеральные и занятые пары, озимые культуры, идущие по парам и пласту многолетних трав, ранний картофель, рано убираемые овощные и кормовые пропашные культуры.
По срокам сева посевы десмодиума канадского делятся на подзимние и ранневесенние, а по способам сева — на чистые (монокультура), совместные и совмещённые с однолетними сельскохозяйственными и лекарственными культурами. В южной части Нечерноземья и ЦЧО подзимний сев производят в октябре сухими семенами без их скарификации, а ранневесенний – скарифицированными семенами в третьей декаде апреля – начале мая.
При паровом предшественнике все работы по основной и предпосевной обработке почвы, внесению органических и минеральных удобрений, а также по борьбе с сорняками с применением гербицидов производят в паровом поле. Основную обработку почвы стерневых предшественников начинают сразу после уборки их урожая с двукратного лущения стерни. Под зяблевую вспашку вносят 20-30 т/га перепревшего навоза или компоста совместно с фосфорно-калийным удобрением в дозе (РК)60-90. При отсутствии органических удобрений вносят полное минеральное удобрение в дозе N60(PK)120.
Почву пашут плугом с предплужниками и бороной на глубину 25-27 см, а при меньшем пахотном горизонте – на всю его глубину. При пересохшей почве на пахоте используют вместо бороны секцию кольчато-шпорового катка 3ККШ-6А. На ранней зяби для уничтожения отрастающих осенью сорняков и выравнивания поверхности поля до ухода в зиму проводят не менее одной культивации с боронами БЗСС-1,0.
Для подзимнего, чистого посева десмодиума после культивации зяби предпосевную обработку почвы лучше производить агрегатами РВК.
Семена десмодиума достаточно крупные и хорошо высеваются в смеси с рядковым гранулированным фосфорным удобрением (Р8-10) без каких-либо других наполнителей. Высевают семена десмодиума овощными сеялками широкорядно с междурядьями 45 и 60 см. Норма высева семян 12-15 кг/га, глубина их задели — 2-3 см.
Технологии совместных и совмещённых посевов десмодиума и уход за посевами первого года аналогичны технологиям возделывания таких посевов, как валерианы лекарственной, девясила высокого и других многолетних лекарственных культур, подробно изложены в их статьях.
Уход за чистыми посевами десмодиума первого года состоит из 5-6 культиваций междурядий, не менее одного рыхления защитных зон с тщательной прополкой сорняков в рядках растений, а также азотно-фосфорной или подкормкой полным минеральным удобрением в дозах (NP)30-45 или (NPK)30-45.
Первая культивация междурядий – «слепая шаровка» проводится через
2-2,5 недели после посева по следу посевного агрегата, оставшемуся от посева. Чтобы не присыпать почвой, появляющиеся на поверхности почвы проростки десмодиума, первую культивацию проводят с защитными щитками или оставляют защитные зоны не менее 12-15 см.
Вторую культивацию осуществляют при полном обозначении рядков, сокращая защитные зоны до 8-10 см. Одновременно с третьей культивацией, которую проводят через 2,5-3 недели после второй, вносят подкормку растений минеральными удобрениями, и сразу после неё приступают к ручному рыхлению защитных зон и прополке сорняков в рядках. После завершения ручного рыхления защитных зон и прополки сорняков в рядках определяют срок четвёртой культивации междурядий, при которой сокращаются защитные зоны до 5-7 см. При последней 5-й или 6-й культивации междурядий, проводимой в конце сентября – начале октября, защитные зоны сокращают до минимума, подокучивая растения на глубину 4-5 см.
Уход за совместными и совмещёнными посевами в первый год начинается только после уборки урожая однолетних культур и освобождения поля от их соломы и половы. Он заключается в 2-3 культивациях междурядий с обязательной подкормкой полным минеральным удобрением в дозе (NPK)30-45, проводимой во 2 культивацию междурядий. Со 2-го года вегетации совместные и совмещённые становятся монокультурой, то есть чистыми посевами. Поэтому уход за переходящими посевами, проводимыми разным способом посева, во 2 и последующие годы становится одинаковым.
На переходящих посевах десмодиума весной в первые дни начала полевых работ по созревшей почве проводится ранневесеннее боронование – закрытие влаги сцепом сдвоенных лёгких или средних борон БЗСС-1,0 поперёк рядков или под углом к рядкам. Через 2-2,5 недели после закрытия влаги, спровоцировав появление проростков сорняков, проводят первую культивацию междурядий с подкормкой полным минеральным удобрением в дозе (NPK)45-60. Затем до смыкания рядков и уборки травы проводят ещё 2-3 культивации междурядий. Перед уборкой травы, как правило, проводят ручную прополку крупных сорняков с выносом их с поля. Траву скашивают в фазу массовой бутонизации – начала цветения растений силосоуборочными комбайнами КУФ-1,8; КСК-100; Е-281 и Е-304 с одновременным измельчением и погрузкой в транспортные средства. Измельчённую массу сразу отправляют на сушку. Сушат на конвейерных и напольных сушилках, оборудованных одним из воздухонагревателей ТАУ, ТГ или ВПТ различной мощности. Температура теплоносителя при сушке травы десмодиума не должна превышать 45ºС.
В чистых посевах при благоприятных условиях и тщательном уходе за посевом уже в год посева можно получить урожай травы в пределах 1,0-1,5 т/га. Совместные и совмещённые посевы десмодиума в год посева, не приносят урожая травы, обеспечивают только полноценный урожай однолетних культур и сокращают до минимума затраты ручного и механизированного труда на уходе за посевами, что полностью окупает некоторый недобор урожая травы. Во второй год величина урожайности травы в чистых, совместных и совмещенных посевах близки, но при более поздней уборке совместных и совмещённых посевов и составляет от 2,0 до 3,0 т/га.
Максимальную урожайность травы все посевы десмодиума обеспечивают на 3-5-й годы, особенно при двухукосной уборке. Она не редко превышает 5 т/га. Выход сухого сырья составляет около 30-33% от свежесобранного. Высушенное сырьё упаковывают в тюки по 45-50 кг или мешки по 25-30 кг и хранят в сухих, проветриваемых помещениях на стеллажах или поддонах, оберегая от насекомых.
Качественные семена получают в посевах 3-4-го года жизни, оставляя часть посева на семена. К уборке семян приступают при созревании не менее 50% бобов. Небольшие участки убирают вручную, многократно ошмыгивая зрелые бобы. Более крупные участки убирают раздельно зерноуборочными комбайнами, скашивая надземную массу в валки валковыми жатками, которые подбирают и обмолачивают после их просыхания и дозаривания в них бобов. Ворох семян, поступивший от ручной уборки или комбайна досушивают на напольных сушилках при сухой и жаркой погоде без подогрева вентилируемого воздуха, а при неустойчивой погоде — с подогревом воздуха не более, чем на 35-40ºС. Высушенный ворох семян перетирают на клеверотёрках, очищают на семяочистительных машинах ОС-4,5 или «Петкус-Селектро» с доведением до требуемых ГОСТ Р 51096-97 кондиций. Средняя урожайность семян посевов 3-4 годов около 200 кг/га.
Качество сырья и его применение.
Сырьём десмодиума канадского является высушенная надземная масса – трава, убранная в фазу массовой бутонизации – начала цветения.
Качество сырья травы десмодиума регламентируется ВФС 41-2239-93 «Трава десмодиума канадского», включающей следующие числовые показатели: суммы флавоноидов в пересчёте на изоориентин – не менее 1%; влажность – не более 10%; золы общей – не более 8%; других частей растения (ветки, части соцветий) – не более 5%; стеблей, в том числе отделённых при анализе, — не более 35%; органической примеси – не более 1%; минеральной примеси – не более 0,5%.
В траве десмодиума канадского накапливается к моменту начала цвете-ния до 1,6% суммы флавоноидов – не менее 10 соединений. Среди них преобладают сапонаретин-1, сапонаретин-2, изоориентин, витексин, изовитексин, виценин-2, десмодин и др. Биологическая активность препарата из данного растения обусловлена в основном С-гликозидами. Среди них С-моногликозиды, С-дигликозиды, С-О-биозиды лютеолина и апигенина, а также гликозиды флавонолов.
В спектре фармакологических свойств травы десмодиума канадского сочетаются противовоспалительная, ранозаживляющая, антивирусная и анальгизирующая активность, что открывает широкую возможность создания фитопрепаратов для лечения кожных вирусных заболеваний.
Сухой экстракт из травы десмодиума канадского обладает выраженной нефропротекторной активностью при острой почечной токсической этиологии. Он снижает уровень азотемии, повышает диурез и скорость клубочковой фильтрации, уменьшает протенурию на более ранних сроках патологического процесса. Выявлена антиоксидантная активность экстракта, который положительно влияет на все стадии воспалительного процесса, задерживая развитие отёка.
Из травы десмодиума канадского получен препарат Хелепин Д – сухой очищенный экстракт – аналог препарата Хелепин, полученного ранее из травы леспедецы копеечниковой. Основными действующими веществами препарата Хелепин Д являются С-гликозиды апигенина и лютеолина – изоориентин, витексин и изовитексин. Хелепин Д применяют для лечения взрослых и детей – больных острой и редуцирующей формами простого герпеса генитальной и экстрагенитальной локализации, экземой Капоши, герпетическим стоматитом, опоясывающим лишаем, ветряной оспой, а также больных острыми респираторными вирусными заболеваниями.
На Украине из травы десмодиума получают препарат Фладекс, который применяют в качестве противовирусного и противовоспалительного средства при лечение вирусных дерматитов, трофических язв, а также против гриппа и вируса герпеса. Препарат Хелепин Д выпускают в виде таблеток, покрытых оболочкой, содержащих по 0,1 г. очищенного экстракта; в виде 1% и 5% мазей и в виде 0,2% раствора — глазных капель.