Ботаническое описание, биологические особенности, ареал и ресурсы.
Копеечник альпийский — многолетнее травянистое поликарпическое растение, высотой 50-100 (150) см. Корневище толстое, длинное, разветвлённое, усаженное многочисленными корнями. Стебли многочисленные (2-15 и более), прямостоячие, толщиной 3-7 (10) мм, голые, облиственные. Листья непарноперистые, несущие 6-12 пар продолговато-ланцетовидных или удлинённо-эллиптических тупых листочков. Конечный листочек короткочерешковый, не отличается от боковых. Листочки сверху голые, снизу — чаще всего короткоопушённые.
Соцветия — длинные, густые кисти, имеющие до 20-60 цветков. Цветоносы длинные, превышают листья. Цветки мотыльковые, на коротких (2-3 мм) цветоножках, с линейными прицветниками. Чашечка длиной около 4 мм, сероватая от короткого прижатого опушения. Венчик тёмно-розовый, редко белый. Флаг продолговато-обратнояйцевидный, значительно короче лодочки. Крылья по длине почти равны флагу. Плоды — голые или прижато-волосистые бобы, перетянутые на 2-5 округлых или округло-эллиптических члеников. Цветёт в июле-августе, плоды созревают в конце августа — в первой половине сентября.
Копеечник альпийский предпочитает влажные и богатые гумусом луговые почвы, растёт в лесной и лесостепной зонах на дренированных почвах пойм рек и ручьёв, днищам широких оврагов и падей с проточным увлажнением. Часто встречается во влажнолуговых сообществах, ерниках, ивняках и на влажных лесных полянах. Местами доминирует, образуя так называемые копеечниковые луга. Особенно широкое и массовое его распространение отмечено в лесостепной зоне Читинской области.
Размножается копеечник семенами. Семена находятся в плодовой оболочке. При созревании и осыпании плодов они не освобождаются от плодовой оболочки. Осыпавшиеся семена на почве проходят естественную стратификацию в осенне-зимний период. Оболочка в течение осени и зимы разрушается, и семена рано весной прорастают, давая полноценные всходы. При посеве неочищенных от оболочки семян во второй половине октября под Москвой всходы появляются в конце апреля — начале мая. Очищенные от семенной оболочки скарифицированные семена при посеве в конце апреля — начале мая давали всходы в третьей декаде мая. Поэтому для весеннего посева семена необходимо готовить к посеву, очищая их от плодовой оболочки на клеверотёрке или перетирая на наждачной бумаге. При этом семена скарифицируются. Отмечено, что при обработке семян на клеверотёрке имеет место сильное травмирование зародышей, достигающее иногда 30%. Поэтому лучший способ скарификации сеян — их обработка концентрированной серной кислотой в течение 8-10 минут.
Копеечник альпийский имеет евразиатский тип ареала, состоящий из двух основных фрагментов, один из которых занимает юго-западную часть Кольского полуострова, некоторые северные районы Русской равнины и Урала; другой большой фрагмент ареала копеечника расположен в Восточной Сибири. Он охватывает Байкало-Саянскую горную страну, Приамурье и Северо-Восточное Приморье. Кроме этих двух крупных фрагментов ареала отмечены изолированные местонахождения копеечника в Московской области (окрестности ст. Перхушково), в Кокчетавской и Омской областях (по р. Оша и низовьям Тары). В Якутии копеечник альпийский встречается в долинах Подкаменной Тунгуски, Вилюя, Алдана, Яны и Колымы.
В Читинской области и Агинско-Бурятском национальном округе определены промысловые запасы сырья копеечника альпийского в объёме 200 т, что позволяет ежегодно заготовлять не менее 100 т воздушно-сухого сырья с учётом проведения заготовок на одних и тех же зарослях через год, что необходимо для восстановления зарослей после заготовок.
В качестве сырья используется обмолоченная трава копеечника, представляющая смесь листьев, листочков, соцветий и верхушек облиственных побегов. При заготовках травы копеечника срезают ножами или серпами облиственные стебли на высоте 10-20 см от поверхности почвы. Срезанные стебли без промедления раскладывают тонким слоем на месте заготовки и подсушивают в течение суток. Подсушенную массу «травы», не затаривая, доставляют на место окончательной сушки, где досушивают на солнце или сушилках. При сушке на солнце «траву» расстилают тонким слоем на брезенте, мешковине или плотной обёрточной бумаге, удаляя при этом примесь других растений, попавших в сырьё при заготовке. В зависимости от погодных условий сушка сырья копеечника на солнце при двухразовом ворошении в день завершается в течение 2-3-х дней. В сушилках с искусственным обогревом вентилированного воздуха до 50-60ºС сушка завершается в течение 1-1,5 суток. Сушка считается законченной, когда стебли при сгибании ломаются. Высушенную траву обмолачивают цепами, различными молотилками или зерноуборочными комбайнами на пониженных оборотах барабана. Выход сухого сырья составляет 15-20% от свежесобранного.
Возделывание.
Копеечник альпийский введён в культуру в 80 годах прошлого века. Технология его возделывания для Нечернозёмной зоны разработана агротехниками ВИЛАРа. Промышленные плантации копеечника в условиях Нечернозёмной зоны создают чаще всего подзимними посевами неочищенных от семенной оболочки семян, лишь в исключительных случаях используют ранневесенние посевы очищенными от семенной оболочки, скарифицированными семенами.
Всходы копеечника в условиях Московской области при подзимнем посеве в третьей декаде октября появляются в конце апреля — в начале мая. В первый год жизни растения развиваются медленно, образуя только один сильно ветвящийся побег, достигая к концу первой вегетации 10-20 см, редко 30 см. Отдельные растения зацветают, но полноценных семян не образуют. На второй год растения развиваются быстро, опережая в своём развитии растения старших возрастов на 10-15 дней. На третий и в последующие годы ритм развития растений сравнительно одинаковый, их фенологические фазы совпадают. Начало цветения растений наступает в начале июня. Период цветения продолжительный и зависит от погодных условий. Чем жарче лето, тем короче период цветения и образования плодов. Обычно уборку семян приходится проводить вручную в 3-4 приёма, так как зрелые плоды легко осыпаются, что ведёт к значительным их потерям.
Наибольшее количество мангиферина накапливается в траве растения в период массового цветения. В это время рекомендована уборка растений на сырьё. В зависимости от условий года и места выращивания, возможно проведение двух уборок на сырьё — двух укосов надземной массы. Второй укос проводят в фазу начала цветения или перед концом вегетации, до наступления заморозков.
Продолжительность вегетационного периода у копеечника составляет 130-140 суток.
Копеечник растёт и развивается на различных типах почв, одна-ко лучшие результаты получаются при посеве на лёгких и средних чернозёмных почвах. Особое значение комплекс почвенно-климатических условий имеет в период от посева до получения массовых всходов. Всходы не появляются при иссушении верхнего слоя почвы, а проростки погибают при образовании почвенной корки. Поэтому копеечник достаточно требователен к месту в севообороте. Отличаясь медленным ростом и развитием в период укоренения всходов, он сильно засоряется быстрорастущими сорняками, что приводит к их массовой гибели.
Лучшими предшественниками копеечника являются чистые и сидеральные пары, озимые зерновые культуры, идущие по паровым полям и пласту многолетних трав. Неплохими предшественниками будут зернобобовые и другие раноубираемые культуры, позволяющие провести полупаровую обработку почвы после уборки их урожая.
В полевом севообороте при надлежащем уходе за посевами копеечник может произрастать на одном месте 5-6 лет и более. Поэтому севообороты для копеечника включают небольшой набор культур, не больше 3-4-х, чтобы ротация севооборота завершалась в течение 8-10 лет.
Подготовка почвы под посевы копеечника зависит от срока посева. Для подзимних посевов почву готовят летом после раноубираемых культур или с весны по паровым полям. Вспаханную на глубину пахотного горизонта и хорошо удобренную почву несколько раз культивируют, уничтожая проростки сорняков. Последнюю предпосевную культивацию для подзимнего посева проводят на глубину 4-6 см за 1-2 дня до посева, прикатывая кольчатыми катками, или вместо культивации и прикатывания обрабатывают почву перед посевом агрегатами РВК.
Подзимний посев производят осенью при наступлении утренних заморозков, высевая 18-20 кг/га неочищенных от плодовой оболочки семян, смешанных перед посевом с 20-30 кг/га гранулированного суперфосфата или другого сложного фосфорного гранулированного удобрения в равной дозе по фосфору. Примесь гранулированного удобрения повышает сыпучесть неочищенных семян и позволяет равномерно высевать посевную норму любой овощной сеялкой (СОН-2,8; СКОН-4,2 или СО-4,2) с междурядьями 60 или 70 см и глубиной заделки 1-1,5 см. Сеялку регулируют так, чтобы она обеспечивала одинаковую глубину посева без прикатывания посевных бороздок. При ранневесеннем посеве на предпосевной обработке почвы и посеве используют те же сельхозмашины и агрегаты, однако изменяют регулировку сеялки, так как для посева используют очищенные от плодовой оболочки скарифицированные семена. Норму высева устанавливают около 12 кг/га, глубину заделки семян в зависимости от типа почвы увеличивают до 2-2,5 см, и обязательно прикатывают посевные бороздки, используя овощные или свекловичные сеялки ССТ-8 с прикатывающими каточками. Для получения дружных всходов при ранневесеннем севе важно разместить семена во влажном слое на уплотнённое дно и сохранить влагу до выноса проростками первых листочков на поверхность почвы, и до полного их укоренения и развития во всходы.
Копеечник требует повышенного внимания на уходе за посевом в первый год вегетации. Замедленное укоренение всходов без ручных рыхлений защитных зон и прополок сорняков в рядках приводит к сильному засорению посева и массовой гибели проростков в период их укоренения. Чтобы сохранить влагу и замедлить развитие сорняков к культивации междурядий приступают до появления всходов, проводя «слепую шаровку» по следу посевного агрегата, оставшемуся от посева. На подзимних посевах её проводят при созревании почвы, в самом начале весенне-полевых работ, а на ранневесенних посевах — через 1-1,5 недели после посева. Глубина рыхления почвы при «слепой шаровке» не превышает 4-6 см. При этом, чтобы не присыпать рядки почвой используют на культиваторах защитные щитки или оставляют защитные зоны не менее 12-15 см. Второй раз культивируют междурядья при полных всходах, когда рядки хорошо просматриваются из кабины трактора. Глубину второй культивации междурядий увеличивают до 6-8 см и немедленно приступают к ручному рыхлению защитных зон и прополке сорняков в рядках. В течение первой вегетации в зависимости от засорённости посева проводят не менее 4-5 культиваций междурядий и 1-2 ручных рыхлений защитных зон с прополкой сорняков в рядках растений. При последней культивации междурядий защитные зоны сокращают до минимума, подокучивая растения на 5-7 см.
Начиная со второй вегетации каждый год рано весной при созревании почвы посевы боронуют, закрывая влагу, сцепом одинарных средних борон по диагоналям поля в двух направлениях. Можно проводить боронование — закрытие влаги сцепом сдвоенных средних борон в одном направлении по одной из двух диагоналей поля или поперёк рядков. Однако такое боронование приводит к большему травмированию почек возобновления из-за раннего их отрастания. Однако не следует сильно опасаться небольших повреждений почек возобновления, так как польза от боронования значительно большая, чем вред, нанесённый растениям. Через 1-1,5 недели после «закрытия влаги» проводят первую культивацию междурядий на глубину 6-8 см с обязательным внесением подкормки полным минеральным удобрением в дозе 45-60 кг/га действующего вещества каждого элемента питания.
До уборки надземной массы на сырьё в фазу массового цветения растений междурядья культивируют не менее 2-3 раз. Последнюю культивацию междурядий следует провести после прополки крупных сорняков, подокучивая растения на 5-7 см, что способствует уничтожению мелких сорняков и повышает устойчивость растений к полеганию.
Уборку надземной массы копеечника на сырьё проводят в фазу массового цветения со второго года вегетации ежегодно. Скашивают надземную массу на высоте 10-15 см от поверхности почвы силосоуборочными комбайнами (КИР-1,5; КУФ-1,8; Е-281; КСК-100 и др.) с одновременным измельчением и погрузкой в транспорт. Погруженную в транспорт измельчённую массу сразу отправляют на сушку. Сушат при температуре 50-60ºС на конвейерных (СПК-90; СПК-135; СКО-90 и др.) и напольных сушилках, оборудованных одним из воздухонагревателей (ТАУ; ТГ; ВТП и др.) различной мощности. Для получения стандартного сырья высушенный ворох сепарируют, отделяя грубые стебли. Сухое сырьё затаривают в мешки или тюки и хранят в сухом, хорошо проветриваемом складском помещении на стеллажах или поддонах высотой не менее 20 см от пола.
После уборки надземной массы на сырьё в посеве немедленно культивируют междурядья на глубину 8-12 см с внесением подкормки полного минерального удобрения в дозе (NPK)30-45. В годы с благоприятными погодными условиями копеечник успевает нарастить массу для второго укоса. Второй укос проводят таким же образом и теми же средствами уборки и доработки сырья, что и первый укос.
Получение семян копеечника имеет свои особенности, определяемые его биологией цветения и плодообразования. Период цветения и плодообразования у него сильно растянут. На главных побегах плоды образуются и созревают раньше, чем на боковых побегах и ветвях. К уборке приступают при созревании первых плодов на главных побегах. Поэтому уборку проводят вручную в три-четыре приёма. В зависимости от условий созревания плодов в отдельные годы возможна однократная уборка плодов. При однократной уборке верхушки растений срезают серпом и доставляют на крытый ток или напольную сушилку. На крытом току верхушки растений расстилают тонким слоем на брезенте или плотной обёрточной бумаге, где при частом ворошении они высушиваются, а плоды дозревают. В напольных сушилках масса верхушек укладывается слоем до 0,5-0,6 м и досушивается, а плоды дозревают при подаче воздуха с температурой 25-30ºС. Высушенный ворох обмолачивают вручную или зерноуборочным комбайном. При однократной уборке плодов значительно сокращаются затраты труда, однако снижается и урожайность семян, а также их качество. Средняя урожайность плодов составляет 0,6-0,8 т/га. Выход семян из плодов — 60-70 %.
Семена затаривают в тканевые мешки и хранят в сухих, хорошо проветриваемых помещениях на стеллажах или поддонах.
Для подзимнего посева используют неочищенные от плодовой оболочки семена (отдельные бобики), для ранневесеннего посева плодовую оболочку семян разрушают на клеверотёрке, при этом нарушается и оболочка семян, семена скарифицируются.
Качество сырья и его применение.
Качество сырья травы копеечника регламентируется ВФС 42-1498-85 «Трава копеечника», включающей следующие числовые показатели
Цельное сырьё. Содержание мангиферина — не менее 1%; влажность — не более 13%; золы общей — не более 9%; стеблей диаметром более 2 мм — не более 10%; органической примеси (части других неядовитых растений) — не более 3%; минеральной примеси — не более 1%.
Измельчённое сырьё. Содержание мангиферина, влажность и содержание золы общей такие же, как для цельного сырья. Добавлен лишь показатель степени измельчения — частиц, не проходящих сквозь сито № 30 с диаметром отверстий 3 мм (ГОСТ 214-83), — не более 5%.
В траве копеечника альпийского содержится ксантоновый гликозид мангиферин, обладающий высокой биологической активностью. В основном мангиферин содержится в листьях. В тонких стеблях его в 9 раз меньше, чем в листьях, а в стеблях толще 3 мм он отсутствует. Впервые это соединение получено из коры манго, от куда оно получило своё название.
Кроме мангиферина из травы копеечника выделены флавоноиды: гиперезид, хедизарид и др. и 220-1375 мг% аскорбиновой кислоты. Корневища и корни содержат полисахариды — производные галактозы, ксилозы, рамнозы и галактуроновой кислоты.
Основным действующим соединением является мангиферин, обладающий противовирусной активностью в отношении вирусов простого герпеса, ветряной оспы, цитомегаловирусов. Ингибирующее действие проявляет на ранних этапах их развития. Обладает иммунностимулирующими свойствами в отношении клеточного и гуморального иммунитета, индуцирует продукцию гамма-интерферона в клетках крови; оказывает умеренное бактериостатическое действие в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, туберкулёзных микобактерий и паразитических простейших, оказывает противовоспалительное действие.
Препарат — Альпизарин производится на основе мангиферина в виде таблеток по 0,1 г и мази 2% и 5%. Противопоказание беременность. Альпизарин назначают взрослым и детям в качестве противовирусного средства при острых и рецидивирующих формах простого герпеса генитальной и экстрагенитальной локализации, экземе Калоши, при вирусных заболеваниях слизистой оболочки и полости рта, опоясывающем лишае, ветряной оспе.
Таблетки Альпизарина назначают в комплексе с мазью. Таблетки применяют внутрь независимо от приёма пищи. Взрослым и детям старше 12 лет назначают по 1-2 таблетки 3-4 раза, детям 6-12 лет — по 1 таблетке 2-3 раза, детям 1-6 лет — по 1/2-1 таблетке 2-3 раза в сутки.
Мазь Альпизарина применяют местно 4-6 раз в сутки. Взрослым назначают на кожу 5% мазь, детям — 2% мазь; на слизистые оболочки взрослым и детям — 2% мазь. Не рекомендуется применять в начальных фазах беременности.