Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Иванов Михаил Григорьевич
агробиологическое обоснование повышения продуктивности пряновкусовых овощных культур
в условиях Северо-Запада РФ
Специальность: 06.01.01 - Общее земледелие
\
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Великий Новгород
2011 г.
Диссертационная работа выполнена в 1997-2005 гг. на кафедре растениеводства Института сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого.
Научный консультант: | доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный работник Высшей школы РФ, профессор Шишов Анатолий Дмитриевич |
Официальные оппоненты: | доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный деятель науки РФ, профессор Буренин Валентин Иванович |
доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный деятель науки РФ, профессор удилов Вячеслав Алексеевич | |
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кудряшов Юрий Сергеевич | |
Ведущая организация: | Новгородский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сельского хозяйства |
Защита состоится 02 марта 2012г. в 13.30 на заседании диссертационного совета Д 220.060.01 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете.
Адрес: 196601, г.Пушкин, Петербургское ш., 2
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГАУ
Отзывы на автореферат, заверенные печатью просим направлять по адресу:
196601, г.Пушкин, Петербургское ш., 2 ученому секретарю.
Автореферат разослан _______________ 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
д.с.-х.н., профессор Кокорина А.Л.
Общая характеристика работы
Актуальность исследований. Возрастающий интерес к эфиромасличным, в том числе, и к пряноароматическим растениям связан с чрезвычайно широким их применением во многих отраслях промышленности, в официальной и народной медицине, в сельском хозяйстве и быту. Основные направления использования этой группы растений: промышленность (парфюмерно-косметическая, пищевая, табачная, целлюлозно-бумажная, лакокрасочная, текстильная, мыловаренная, фармацевтическая, ликероводочная), сельское хозяйство (медоносы, декоративные, кормовые культуры, репелленты, пряновкусовые растения, эфирные масла), медицина (фито- и ароматерапия), быт (пищевые добавки, консерванты, косметические средства, красители).
Неповторимый вкус и запах, насыщенность аромата и устойчивую пахучесть в сравнении с их синтетическими аналогами, эфиромасличным и пряновкусовым растениям придают содержащиеся в них эфирные масла.
В последние годы эфирные масла стали успешно использовать для лечения тяжелых заболеваний органов дыхания, нервной системы, госпитальных инфекций, а также в качестве эффективных антиоксидантов и радиопротекторов, что значительно увеличило интерес к этой группе растений (Б.Е. Айзенман и др., 1984; В.П. Зеленков, 2001; В.В. Николаевский, 2000; P. Schiekentanz, 2001).
Поскольку эфирные масла являются сложными многокомпонентными смесями, при их применении в качестве антисептиков продолжительное время не появляются устойчивые к ним микроорганизмы и вирусы (Н.В. Кондратова, 1999). Эта особенность способствовала созданию инновационных средств защиты растений от нематод и гнилей (R. Tsao, 2000). Однако, дефицитность эфирных масел ограничивают возможности практического использования этого способа защиты растений.
После распада СССР Россия лишилась большей части центров изучения и селекции эфиромасличных растений. Основные районы возделывания и заводы по переработке эфиромасличного и пряного сырья остались за пределами страны. Неконтролируемый сбор дикорастущих растений этой группы, нарушение правил выпаса скота, неблагоприятные экологические условия привели к сокращению естественных запасов многих видов эфиромасличных растений (П.С. Чирков, 1983).
Дефицит необходимых лекарственных средств, поиск новых фитопрепаратов, использование малораспространенных пряновкусовых культур, эфирных масел и продуктов их переработки в различных отраслях народного хозяйства, в том числе, и в инновационных технологиях требуют активного изучения возможностей интродукции эфиромасличных растений в места, области, где они ранее не встречались, или введение в культуру более перспективных популяций и эффективных сортов в пределах своего ареала (Б.Е. Айзенман и др., 1984; Н.И. Вавилов, 1965; В.Н. Зеленков, 2001; R. Whyte, 1958). Интродукция основывается на мобилизации исходного материала, первичного и вторичного его испытания в местных условиях в сочетании с разработкой агротехнических приемов культивирования (Н.В. Баханова, Б.Б. Намзалов, 2009; Yu.N. Karpun, 2004). В интродукционном испытании исследуются особенности роста и развития коллекционных образцов в новых для них условиях выращивания. Если продукционные процессы того или иного вида или сорта растений обеспечивают положительную динамику формирования продуктовых органов, то такая культура имеет перспективы на практическое освоение. Для эфиромасличных культур это означает не только расширение ассортимента и сортимента овощной продукции, но, и главным образом, получение сырья для пищевой, парфюмерной, косметической и фармацевтической промышленности и медицины.
Эфирные масла пользуются большим спросом на мировом рынке. Но из-за малого содержания ароматических веществ в растениях и сложности технологических процессов по их выделению, эфирные масла обладают большой рыночной стоимостью от 50 до 500 И за 1 кг. (М.В. Канаев, 2008). До 1991 г. потребности отечественной промышленности в эфирных маслах обеспечивались за счёт производств, расположенных в бывших союзных республиках. В стране выращивали 12 эфиромасличных культур и вырабатывали 37 наименований эфирных масел. Среднегодовое производство эфирных масел составляло 1124 т, импортировалось 250-300 т тридцати видов различных масел. В то же время в мире производилось 40.000 т натуральных эфирных масел (И.В. Черных, 2004).
В настоящий момент отечественные компании, использующие данное сырьё в своих технологических процессах, закупают его у стран Евросоюза и Средней Азии, что значительно удорожает стоимость конечной продукции.
Широкое применение в качестве сырья имеют эфирные масла таких культур, как кориандр, тмин, душица, иссоп, эстрагон. Однако, большинство регионов РФ не имели исторической специфики по их промышленному возделыванию. Такое положение не может быть признано нормальным и, тем более, неизменным. Для каждой зоны страны, в связи с их отличительными почвенно-климатическими условиями, должны быть разработаны экологически обоснованные агротехнические приёмы возделывания тех видов полезных растений, которые могут дать наибольший практический эффект при выращивании их как на больших площадях с применением собственных интенсивных технологий, так и в небольших фермерских хозяйствах и на приусадебных участках. Проблемы интродукции эфирномасличных и пряноароматических растений, в частности, их продукционные возможности в условиях Северо-Запада РФ изучены недостаточно, поэтому исследования в этом направлении являются весьма актуальными как с научной, так и с практической позиций.
Цель и задачи исследований. Целью представленной работы являлось исследование продукционных возможностей и оптимизация технологического обеспечения интродукции кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона в условиях Северо-Запада РФ на примере Новгородской области. В задачи исследования входило изучение влияния:
Сортовых особенностей на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре;
Некоторых частных элементов агротехнического сопровождения интродукции на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре;
Способов вегетативного размножения и площадей питания на урожайность и качество продукции душицы, иссопа и эстрагона;
Ростовых веществ на урожайность, качество продукции и экономическую эффективность вегетативно размножаемой душицы, иссопа и эстрагона;
Продукционных возможностей эфиромасличных растений на экономическую целесообразность их возделывания.
Объектами наших исследований были кориандр посевной (Coriandrum sativum L.), тмин обыкновенный (Carum carvi L.), душица обыкновенная (Origanum vulgare L.), эстрагон (Artemisia dracunculus L.).
Предметом исследований явился поиск возможностей повышения продуктивности изучаемых пряновкусовых овощных растений в посевной (сортообразцы, сроки посева, глубина заделки семян, почвенные условия) и вегетативно размножаемой культуре (способ вегетативного размножения, площадь питания, обработка посадочного материала ФАВ).
Научная новизна исследований заключается в теоретическом обосновании комплексного подхода к решению проблемы эффективности и увеличения объемов выращивания нехарактерных с точки зрения специализации сельскохозяйственного производства Новгородской области пряновкусовых овощных культур. Исследовано влияние на формирование урожайности и качества продукции кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона сортовых особенностей, некоторых элементов агротехнического сопровождения интродукции (плодородие почв, сроки посева, глубина заделки семян и т.д.), способов вегетативного размножения, схем посадки и обработки посадочного материала регуляторами роста. Аналогичной работы по научно-практическому освоению эфирномасличных культур на Северо-Западе РФ, в частности, в Новгородской области ранее не проводилось.
Практическая значимость. В результате исследований, проведенных нами в 1997Е2005 гг., определена степень продуктивности видов эфиромасличных растений при выращивании как на пряноароматическую зелень, так и для экстракции эфирного масла у посевной и вегетативно размноженной культуры.
Адаптированы к местным экологическим условиям некоторые элементы агротехнического сопровождения интродукции изученных видов растений (сорта, популяции, сроки посева, глубина заделки семян, способы вегетативного размножения и схемы посадки). Подобраны наиболее активные экологически безопасные регуляторы роста, обеспечивающие высокую приживаемость посадочного материала и повышение продуктивности растений при сохранении или улучшении качества урожая. Экономически доказано, что посевом семян выгодней всего выращивать кориандр на плоды, душицу на зелёную массу, а иссоп - на зелёную массу и эфирное масло; при вегетативном размножении иссоп и эстрагон целесообразно возделывать, преимущественно, на эфирное масло, а душицу - только на зелёную массу.
Обнаруженная нами сильная обратная корреляция между световым периодом активного роста культуры (спарк) и её урожайностью позволяет использовать эту закономерность для ускорения селекционного процесса многолетних эфиромасличных растений.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Оптимизация технологического сопровождения интродукции кориандра, душицы, иссопа и эстрагона повышает их продукционные возможности и основания для промышленного возделывания в условиях Северо-Запада на примере Новгородской области;
- Многолетние эфиромасличные растения формируют высокие урожайность и качество продукции как при семенном, так и при вегетативном размножении делёнками;
- Применение регуляторов роста при вегетативном размножении многолетних эфиромасличных культур способствует наращиванию их продуктивности с сохранением или повышением эфиромасличности зелёной массы;
- Производство однолетних и многолетних эфиромасличных растений в местных условиях является экономически эффективным как при выращивании на паряноароматическую продукцию, так и на сырьё для экстракции эфирного масла.
Апробация результатов исследований. Результаты исследований были представлены на Международной конференции Экология и жизнь (В. Новгород, 2000), на конференции преподавателей и аспирантов С.-ПбГАУ (С.-Петербург, 2001), на Четвёртом Международном симпозиуме Новые нетрадиционные растения и перспективы из использования (Москва, 2001). На Международной конференции Генетические ресурсы лекарственных и ароматических растений (Москва, 2004), на ежегодных отчётных заседаниях кафедры растениеводства НовГУ им. Ярослава Мудрого (1999-2005 гг.), на юбилейной конференции в С.-ПбГАУ (С.-Петербург, 2006). Результаты исследований, представленные в работе "Состояние и пути развития семеноводства для получения экологически чистой продукции нетрадиционных пряновкусовых культур в условиях Северо-Запада России" стали победителем гранта Министерства образования и науки РФ по ведомственной научной программе "Развитие научного потенциала высшей школы" (Москва, 2005). Также результаты были доложены на Седьмом Международном симпозиуме Новые нетрадиционные растения и перспективы из использования (Москва, 2007).
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 39 научных статьях, трёх учебных пособиях, написанных лично автором или в соавторстве.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Её содержание изложено на 290 страницах компьютерного текста; работа включает: 45 таблиц, 18 рисунков, 20 приложений, список использованной литературы, содержащий 449 наименований, в том числе 40 на иностранных языках.
Во введении дана общая характеристика работы, обоснована её актуальность, определены цель и задачи исследований, сформулирована научная новизна и практическая значимость полученных результатов.
В первой части История использования и особенности культуры эфиромасличных растений на примере кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона проанализированы историческая хроника, происхождение и распространение, биохимический состав и применение, ботанические и биологические особенности, агротехника каждой изучаемой культуры. Отмечена недостаточная изученность указанных видов растений в условиях Северо-Запада России.
Во второй части Программа, методика и условия проведения исследований рассмотрены вопросы научно-методического обеспечения программы, направленной на решение комплекса задач по интродукции малораспространенных и новых для Северо-Запада РФ эфиромасличных культур кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона. Программой предусмотрена закладка 40 монофакторных или 15 факториальных опытов одновременно на нескольких почвенных участка с разной степенью окультуренности. Представлены методики основных и сопутствующих наблюдений и учётов со сносками на их источники. Проведён анализ агроклиматических и почвенных условий за период экспериментальной работы.
В третьей части Исследование продукционных возможностей и оптимизация технологического обеспечения эфиромасличных культур в условиях Северо-Запада РФ изучено влияние на урожайность и качество продукции кориандра, тмина и многолетних эфиромасличных растений: сортовых особенностей, некоторых частных элементов агротехнического сопровождения интродукции в посевной культуре, способов вегетативного размножения и площадей питания; обработки посадочного материала физиологически активными веществами (ФАВ). Дана агроэкономическая оценка влияния продукционных возможностей изучаемых эфиромасличных культур на эффективность их возделывания в условиях Северо-Запада РФ.
В заключении приводятся основные выводы и предложения производству по теме исследования.
Автор выражает глубокую благодарность за поддержку и ценные указания при выполнении представленной к защите работы профессорам А.Г. Воликову, Г.В. Губанову, Н.Н. Максимюку, Н.Н. Семчуку, доцентам Т.А. Николаевой, Г.А. Антонову, сотрудникам станции агрохимической службы Новгородская.
Содержание работы
1. Программа, методика и условия проведения исследований
Программа исследований предусматривала экспериментальное изучение продукционных возможностей нетрадиционных для Северо-Запада РФ эфиромасличных культур: кориандра посевного (Coriandrum sativum L.), тмина обыкновенного (Carum carvi L.) из семейства Сельдерейные (Apiaceae), душицы обыкновенной (Origanum vulgare L.), иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.) из семейства Яснотковые (Lamiaceae) и эстрагона душистого (Artemisia dracunculus L.) из семейства Астровых (Asteraceae). Для реализации намеченной программы было заложено 15 факториальных опытов, дублированных на нескольких почвенных участках с разной степенью окультуренности. Предусматривалось исследовать влияние на урожайность и качество продукции 1) сортовых особенностей (опыты 1-3), 2) некоторых частных элементов агротехнического сопровождения интродукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре (опыты 4-9); 3) способов вегетативного размножения, плотности посадки(опыты 10-12), 4) гормонизации1 душицы, иссопа и эстрагона в реституционной2 культуре (опыты 13-15); 5) а так же дать агроэкономическую оценку эффективности возделывания изучаемых эфиромасличных растений
Методика исследований. Основные и сопутствующие наблюдения и учёты, а также агроэкономический анализ результатов исследований выполнены в соответствии с рекомендациями МГСХА им. К.А. Тимирязева (Г.И. Тараканов, В.Д. Мухин, К.И. Шуин и др., 1993 г.) и Методикой научных исследований в плодоводстве, овощеводстве и виноградорстве (В.Ф. Моисейченко, А.Х. Заверюха, М.Ф. Трифонова, 1991 г.). Исследования проводили в 1997-2005 гг. в рамках научной программы кафедры растениеводства Института сельского хозяйства и природных ресурсов (ИСХиПР) Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого на опытных полях Юрьево, Зарелье, Деревяницы, Дубовая горка, находившихся в пределах Новгородского района Новгородской области.
Размер учётной делянки для культуры кориандра и тмина 3м2, для культуры многолетних эфиромасличных растений 10м2, размещение вариантов - рендомезированное, повторность - четырёхкратная.
В процессе исследований проводили фенологические и биометрические наблюдения за ростом и развитием растений, учёт урожая и биохимическую оценку его качества. Содержание эфирных масел в продукции определяли совместно с кафедрой биоорганической химии НовГУ и станцией агрохимической службы "Новгородская" согласно ГОСТ 28875-90.
Ежегодные урожайные данные, полученные в опытах, обрабатывали методом дисперсионного анализа в программе Excel из пакета офисных программ MS-Office. Многолетние результаты опытов приводили к средним величинам и вычисляли их ошибки (+/- m) и достоверность (НСР0,95) по методу Е.В. Монцевичуте-Эрингене и формуле И.М. Тонкунаса (А.Д. Шишов, Г.З. Берсон, Ю.С. Кудряшов, 2006г.). Коэффициенты корреляции (+/-r) рассчитывали в паре с коэффициентом детерминации (dxy) по Д.Д. Финну (1957) и Б.А. Доспехову (1973).
В качестве показателей агроэкономической оценки эффективности возделывания эфиромасличных культур использовали: урожайность зелёной массы, кг/м2; эфиромасличную продуктивность, г/м2; стоимость продукции в ценах реализации (валовой доход), руб/м2; производственные издержки (затраты), руб/м2; чистую прибыль, +/- руб/м2; себестоимость продукции, руб/кг (зелёная масса), руб/г (эфирное масло); коэффициент рентабельности и другие.
Агроклиматические условия. Климат Новгородской области - умеренно континентальный с мягкой зимой, прохладной весной, нежарким коротким летом и продолжительно-тёплой осенью. Область расположена на пути атлантических и арктических циклонов. Частая смена воздушных масс определяет неустойчивый характер погоды. Максимальная среднемесячная температура в июле от +16 до +18oС, в январе от -8 до -10oС. Среднегодовая температура колеблется от +2,5 до +5,0oС. Продолжительность периода вегетации 128-143 дня. Годовая сумма осадков 437-651 мм, осадки за период вегетации, как правило, составляют половину годовой нормы, выпадая, преимущественно, в июле-августе.
Будучи избыточно увлажнённым регионом, Новгородская область в засушливые годы может испытывать недостаток влаги в летнее время, когда выпадает лишь 25% годовой суммы осадков.
Динамика изменения температуры воздуха и выпадения осадков в летний период 1997-2005 гг. отражена на рисунке 1 и указывает на недостаточность теплообеспеченности растений в период вегетации 2000 и 2004 г.г., на дефицит влагообеспеченности в 1999 и 2002 г.г. при переувлажнении почвы в 1998 и 2003-2004 гг.
Средняя теплообеспеченность полевого периода суммой активных температур за период с to>10oC за 8 лет исследований составляла 1981oC, более низкие показатели отмечены в 2000, 2003-2005 гг.
Следует отметить, что, начиная с 2002 г., в регионе наблюдалась тенденция неуклонного снижения температуры воздуха и неравномерного выпадения осадков в полевой период.
Почвенные условия. Результаты агрохимического анализа почвенных разностей, принимающих участие в эксперименте, показали, что антропогенные почвы огородного типа заметно отличаются от преобладающих на Северо-Западе РФ дерново-подзолистых почв, содержащих на четверть меньше гумуса, определяющего степень плодородия почвы.
Содержание гумуса в пахотном горизонте агрозёма супесчаного на озерно-ледниковых отложениях, в результате длительного окультуривания на опытном участке в Юрьево, превысила 5%, что приближает эту почву к обыкновенному чернозёму.
Рис.1 Метеорологические условия в период проведения исследований (Новгородская область, 1997-2005 гг.)
Почвы, в пахотном слое которых содержание гумуса не превышает 4,0%, относятся к дерново-подзолистым с разной степенью окультуренности (А.В. Петербургский, 1967).
В почвах на опытных участках в Зарелье, Деревяницах и Дубовой горке содержание гумуса колебалось в пределах 3,77 - 3,90% причём, если обеспеченность подвижными формами фосфора и калия в Зарелье достигала нормального уровня, то в Деревяницах отмечен недостаток фосфора, а в Дубовой горке - калия.
Таким образом, исследование почв на опытных участках указывает на некоторые различия в их эдафических характеристиках, что является важным условием для изучения продукционных возможностей нетрадиционных для нашего региона эфиромасличных растений.
- Исследование продуктивности и оптимизация технологического обеспечения интродукции пряновкусовых овощных культур
2.1. Влияние сортовых особенностей на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа
До недавнего времени по многим эфиромасличным культурам, в частности, по большинству перспективных многолетних культур не велось никакой селекционной работы (В.Ф. Белик, Н.Ф. Ермаков, В.И. Кортукова и др., 1998). Однако за последнее десятилетие были созданы первые сорта многих пряноароматических растений масличного, лекарственного, овощного и универсального использования (В.И. Буренин, В.А. Бакулина, С.А. Кравцов и др., 2003). В представленном исследовании одной из поставленных задач являлась констатация степени влияния сортовых особенностей на продукционные процессы, главным образом, на формирование урожайности и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа.
Кориандр посевной. Опыт показал, что агроклиматические условия Новгородской области не препятствуют выращиванию кориандра на плоды (семена) и обеспечивают формирование высокого урожая сырья с устойчивыми эфиромасличными свойствами. Отмечены удлинение периода от всходов до уборки семян и снижение скорости ростовых процессов растений по мере снижения уровня плодородия почвы на участках.
Наиболее высокую семенную продуктивность сформировал эфиромасличный сорт Янтарь, давший по 270-330 г/м2 высококачественных семян с содержанием эфирного масла 1,65-1,72% (табл. 1).
Минимальный урожай семян в пределах 250-290 г/м2 и эфиромасличность в диапазоне 1,59-1,62% отмечены у овощного сорта Стимул.
Снижение уровня содержания гумуса в пахотном горизонте с 5,2% на участке Юрьево до 3,85-3,90 на полях Деревяниц и Зарелья уменьшает урожайность плодов кориандра сорта Янтарь на 18%, а их эфиромасличность на 3,88%.
Отмечено, что эфиромасличный сорт Янтарь обладает максимальной скоростью роста по сравнению с другими сортообразцами. Действительно, между скоростью роста, являющегося одним из морфобиологических сортовых признаков, и урожайностью изучаемых сортообразцов, имеется сильная корреляционная зависимость (r=+0.95) и высокий коэффициент детерминации (dxy=90.3%). Высокая прямая корреляционная связь (r=+0.99; dxy=98.0%) отмечена между урожайностью сортообразцов на участках с разным содержанием гумуса. Эти расчеты подтверждают необходимость выращивать на плоды лишь эфиромасличные сорта и на более плодородной почве.
Эфиромасличность плодов по вариантам опыта колебалась в пределах ошибки опыта и, следовательно, не зависела ни от сорта, ни от качества почвы, что связывает товарный выход эфирного масла лишь с генеративной продуктивностью культуры.
Тмин обыкновенный. К концу первого года жизни в среднем по сортообразцам и почвенным разностям у растений тмина первого года жизни формировалась прикорневая розетка с 7-16 листьями, а к концу второго года жизни оформлялся прямой и ветвистый цветочный стебель высотой 58-70см, плодоносящий через 55-62 дня после отрастания. Семена тмина созревали сначала в условиях Юрьево, а через 2-4 дня на дерново-подзолистых почвах Дубовой горки. Наиболее короткий период от отрастания до восковой спелости - 55 дней - отмечен в Юрьево у тмина ВИР-К.31 с условным названием однолетний, наиболее продолжительный - 60 дней - у сортообразца ВИР-К.22. Отмечено, что наиболее скороспелым сортообразцам соответствовала наибольшая скорость роста и высота генеративного побега.
Самая высокая урожайность плодов 42,6-51,0 г/м2 с эфиромасличностью 3,84-3,92% зафиксирована у скороспелого однолетнего (ВИР-К.31) тмина. Близким ему по продуктивности был сорт Подольский.
Минимальная урожайность 38,0-48,0 г/м2 с эфиромасличностью 3,75-3,81% формировалась у сортообразца ВИР-К.22. Снижение уровня содержания гумуса на дерново-подзолистых почвах по сравнению с более плодородными почвами сокращало урожайность однолетнего тмина (ВИР-К.31) на 13,7-17,6% (табл. 1).
Таблица 1 - Продуктивность сортообразцов пряновкусовых овощных культур в зависимости от уровня плодородия на опытных участках (среднее за 1997-2004 гг.)
Участок, диапазон показателей | Кориандр** | Тмин* | Душица | Иссоп | ||||||||||
Сорто-образец | Урожай-ность, кг/м2 | Эфиро-маслич-ность, % | Сорто-образец | Урожай-ность, кг/м2 | Эфиро-маслич-ность, % | Сорто-образец | Урожай-ность, кг/м2 | Эфиро-маслич-ность, % | Сорто-образец | Урожай-ность, кг/м2 | Эфиро-маслич-ность, % | |||
Юрьево (сод. гумуса 5,2%) | ||||||||||||||
max | Янтарь | 0,33 | 1,72 | Одно-летний | 0,051 | 3,84 | Фея | 0,64 | 0,28 | Иней | 1,18 | 0,41 | ||
min | Стимул | 0,29 | 1,62 | ВИР-К.22 (Гол-ландия) | 0,048 | 3,75 | ВИР-вр.К.10 | 0,61 | 0,25 | ВИР-К.13 | 0,74 | 0,25 | ||
Зарелье (сод. гумуса 3,85%) | ||||||||||||||
max | Янтарь | 0,28 | 1,66 | Одно-летний | 0,044 | 3,75 | - | - | - | Иней | 1,07 | 0,42 | ||
min | Стимул | 0,25 | 1,59 | ВИР-К.22 (Гол-ландия) | 0,044 | 3,75 | - | - | - | ВИР-К.13 | 0,62 | 0,32 | ||
Деревяницы (сод. гумуса 3,9%) | ||||||||||||||
max | Янтарь | 0,27 | 1,65 | Одно-летний | 0,042 | 3,84 | Фея | 0,59 | 0,25 | Иней | 1,01 | 0,39 | ||
min | Стимул | 0,25 | 1,59 | ВИР-К.22 (Гол-ландия) | 0,038 | 3,75 | ВИР-вр.К.10 | 0,58 | 0,29 | ВИР-К.13 | 0,56 | 0,31 | ||
НСР0,95 | - | 0,013 | 0,11 | - | 0,002 | 0,11 | - | 0,02 | 0,09 | - | 0,18 | 0,07 | ||
* Культуру тмина выращивали в 1997-2000 г.г. и в связи с низкой урожайностью плодов не отнесли к перспективным;
** В качестве продуктовой части у кориандра учитывали плоды, а у многолетних эфиромасличных культур душицы и иссопа - зелёную массу.
Содержание эфирного масла в плодах тмина в пределах 3,75-3,84% оказалось независимым от урожайности сортообразцов и качества почвы, что указывает на генетическую устойчивость этого признака. В оптимальных почвенных условиях двулетней культуры Однолетний тмин сформировал урожайность в 6 раз ниже, но при вдвое высокой эфиромасличности, чем у кориандра.
Душица обыкновенная. Установлено, что фенологическое развитие душицы посевом семян в открытый грунт, в связи с недостаточностью агроклиматических ресурсов, завершалось в местных условиях фазой цветения, не достигая фазы созревания семян. В трёхлетней культуре наиболее короткий световой период активного роста культуры (спарк) - 249-250 дней - отмечен на плодородном агрозёме в Юрьево у сорта Фея и сортообразца ВИР-вр.К.19; у более позднего образца ВИР-вр.К.10 спарк удлинился на 10 дней.
На менее плодородной почве в Деревяницах у скороспелых сортообразцов спарк увеличился на декаду, а у более позднего - на 5 дней. Скорость апикального роста (высота растений) у всех сортообразцов возрастала по мере увеличения возраста растений, уровня плодородия почвы по содержанию гумуса и сокращения спарк(а). Урожай зелёной массы в первый год жизни не учитывали из-за слабого развития растений. На третий год жизни урожайность зелёной массы, независимо от качества почв, была вдвое выше, чем у растений второго года жизни.
В среднем, за 3 года наиболее высокая урожайность зелёной массы 0,59-0,64 кг/м2 с эфиромасличностью 0,27-0,28% зафиксирована у сортообразцов Фея и ВИР-вр.К.19. Минимальная урожайность зелёной массы 0,58-0,61 кг/м2 с эфиромасличностью 0,29-0,31 получена у сортообразца ВИР-вр.К.10. Отмеченная между сортообразцами разница достоверна лишь по показателям урожайности, а по эфиромасличности - в пределах ошибки опыта. Низкое содержание гумуса в почве на участке Деревяницы достоверно снижает урожайность сорта Фея на 7,8% по сравнению с Юрьево (табл. 1).
В опыте отмечена сильная прямая корреляция между средней по годам, сортообразцам и почвенным разностям, скоростью апикального роста культуры и урожаем её зелёной массы с r=+0,98 и dxy=96%, что может быть использовано для визуального отбора более урожайных растений для вегетативного размножения.
В исследовании получена полная положительная корреляция между уровнем плодородия почвы и урожайностью сортообразцов с r=+1,0 и dxy=100%, что указывает на предпочтительность для культуры душицы высокого агрофона. Содержание эфирного масла в продукции не зависело от урожайности сортообразцов и уровня плодородия.
Иссоп лекарственный. В отличие от родственной душицы, культура иссопа посевом семян успешно адаптировалась в ограниченных местных агроклиматических условиях и полностью проходила цикл своего развития от семени до семени. Фаза созревания семян наступала со второго года жизни и далее повторялась вплоть до ликвидации культуры. Наиболее интенсивное прохождение фенофаз отмечено у сорта Иней. В трёхлетней культуре сорт Иней на всех почвенных разностях имел самый короткий спарк в пределах 373-383 дней, остальные сортообразцы - на 8-20 дней продолжительнее. Оптимальные почвенные условия в Юрьево обеспечивали сорту Иней более быстрое, чем в Зарелье и Деревяницах, прохождение фаз развития от отрастания до созревания семян, соответственно, на 10-8 дней. Ускорение фенологического развития улучшало условия формирования продуктивности культуры в более благоприятных погодных условиях вегетационного периода. В соответствии с этим, максимальная скорость апикального роста и высота растений отмечены на третий год жизни в агроценозе на участке Юрьево. Аналогично, максимальная урожайность зелёной массы иссопа сорта Иней была достигнута в Юрьево на третий год жизни растений, и составила 1,81 кг/м2, то есть вдвое выше, чем позднеспелые сортообразцы ВИР-К.1 и ВИР-К.13. В среднем, за три года культуры сорт Иней на плодородной почве Юрьево сформировал урожайность зелёной массы 1,18 кг/м2, то есть на 37,3% выше, чем у сортообразца ВИР-К.13 (табл. 1). Снижение содержания гумуса в пахотном горизонте в Зарелье и Деревяницах, сокращало урожайность сорта Иней соответственно на 9,4% и 14,5%. Эфиромасличность зелёной массы иссопа в первый год жизни, в зависимости от сортообразца и качества почвы, колебалась в пределах 0,16-0,24%. В последующие годы эфиромасличность резко возрастала - особенно у сорта Иней на более плодородной почве, достигая 0,45-0,50%, тогда как у других сортообразцов она фиксировалась в диапазоне 0,27-0,35%. Средняя эфиромасличность по трём участкам у сорта Иней составила 0,41%, тогда как у сортообразца ВИР-К.13 она оказалась на 29,3% ниже. Существенных различий в эфиромасличности иссопа в зависимости от качества почвы нами не обнаружено.
Взаимосвязь продуктивности сортообразцов иссопа и, влияющих на неё, агробиологических параметров исследовалась методом корреляционного анализа. Сопоставление спарк(а) изучаемых сортообразцов с их урожайностью показало сильную обратную зависимость между этими признаками при r=-0,99 и dxy=94,1%, что подтверждает вывод о том, что более скороспелые популяции иссопа обеспечивают в местных условиях более высокую их урожайность.
Была установлена полная прямая корреляционная зависимость между содержанием гумуса в пахотном горизонте опытных участков и сформированной на них урожайностью агроценозов с r=+1,0 и dxy=100%, указывающая на предпочтительность выбора под культуру плодородных почв.
При исследовании взаимосвязи между плодородием почвы и содержанием в сырье эфирного масла была достигнута лишь средняя корреляция с r=+0,70 и dxy=49,0%, что даёт основание считать эти показатели независимыми друг от друга.
2.2. Влияние отдельных элементов агротехнического сопровождения интродукции на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре
Интродукция перспективных продуктовых культур в новые регионы освоения связана с необходимостью адаптации их агротехнического сопровождения с учётом местных агроклиматических ресурсов.
Давая рекомендации по возделыванию малораспространенных эфиромасличных растений, многие авторы довольно полно описывают их агротехнику, но, преимущественно, для более южных районов страны (В.И. Машанов, А.А. Покровский, 1991; Г.И. Мустяце, 1988; Л.В. Полуденный, 1979). Однако, большинство общих приёмов агротехники не имеют зональной специфики, и их можно использовать повсеместно. Местный колорит технологическому сопровождению интродукции новых видов, разновидностей или сортов растений придают отдельные элементы агротехники, направленные на смягчение неблагоприятных агроклиматических условий возделывания той или иной культуры (сроки посева и посадки, глубина заделки семян, площади питания растений и др.). Наиболее важным частным элементом выращивания посевных культур мы считаем правильный выбор срока посева. Обозначая сроки посева эфиромасличных культур, исследователи обычно указывают, что это нужно делать, преимущественно, ранней весной или осенью (В.В. Пашкевич, 1891; А.Н. Ипатов, 1966; В.Ф. Белик и др., 1988; В.И. Буренин и др., 1988). Но, поскольку сроки посева семян на постоянное место должны быть увязаны с требованиями растений к условиям внешней среды и способностью противостоять заморозкам, они нуждаются в конкретизации.
Для конкретизации сроков посева эфиромасличных культур в условиях Новгородской области мы выбрали три срока: 1-й (начало мая), 2-й (середина мая) и 3-й (конец мая). Исследования проводили на трёх почвенных разностях на опытных полях в Юрьево, Зарелье и Деревяницах.
Кориандр посевной. Кориандр сорта Янтарь высевали на открытых участках в три срока: 1-й (05.05), 2-й (15.05) и 3-й (25.05). При раннем сроке посева прохождение фенофаз от посева семян до уборки урожая плодов, в зависимости от качества почвы на участках, колебалось в пределах 134-154 дней. Ускорение в прохождении фенофаз при втором сроке посева сокращал период вегетации растений на 8-11 дней, то есть почти настолько, насколько позднее был произведён посев. При третьем сроке посева ускорение в прохождении фенофаз до момента плодообразования было максимальным, но период вегетации растений выходил за пределы возможностей полевого периода, и получить семена не удалось. Избежать бесплодия культуры удалось при использовании укрытия посевов нетканым материалом в дополнительном рекогнесцировочном опыте.
Снижение уровня плодородия почвы на участках Зарелья и Деревяниц удлиняло вегетационный период растений, соответственно на 10 и 20 дней. Отмечено, что ранний срок посева семян кориандра, несколько замедляя прохождение фенофаз за счёт удлинения вегетационного периода, увеличивает сумму активных температур и скорость продукционного процесса. Самая высокая скорость продукционного процесса, составляющая в среднем по трём опытным участкам 0,366 г/сутки на одно модельное растение, зафиксирована при посеве 5.05. Такой скорости продукционного процесса соответствовала и самая высокая урожайность плодов кориандра, достигшая в опыте 294 г/м2. Максимальная урожайность плодов кориандра была получена на плодородном агрозёме в Юрьево при первом сроке посева и составляла 330 г/м2, на дерново-подзолистых почвах Зарелья и Деревяниц она снизилась, собственно, на 15,2 и 17,2% (табл. 2).
Таблица 2 - Влияние сроков посева на продуктивность пряновкусовых овощных культур в зависимости от уровня плодородия на опытных участках (среднее за три года*)
Участок, сроки посева | Кориандр** | Душица** | Иссоп** | ||||||
кг/м2 | % к кон-тро-лю | Эфиро-маслич-ность, % | кг/м2 | % к кон-тролю | Эфиро-маслич-ность, % | кг/м2 | % к кон-тролю | Эфиро-маслич-ность, % | |
Юрьево (сод. гумуса 5,2%) | |||||||||
I декада мая | 0,330 | 100,0 | 1,72 | 0,71 | 100,0 | 0,20 | 1,54 | 100,0 | 0,46 |
II декада мая | 0,327 | 99,1 | 1,71 | 0,65 | 91,5 | 0,16 | 1,80 | 116,9 | 0,47 |
III декада мая | - | - | - | 0,77 | 108,5 | 0,23 | 2,15 | 139,6 | 0,45 |
Зарелье (сод. гумуса 3,85%) | |||||||||
I декада мая | 0,280 | 100,0 | 1,65 | 0,55 | 100,0 | 0,15 | 1,40 | 100,0 | 0,44 |
II декада мая | 0,283 | 101,1 | 1,66 | 0,57 | 103,6 | 0,21 | 1,60 | 114,3 | 0,42 |
III декада мая | - | - | - | 0,59 | 107,3 | 0,20 | 1,82 | 130,0 | 0,46 |
Деревяницы (сод. гумуса 3,9%) | |||||||||
I декада мая | 0,273 | 100,0 | 1,65 | 0,47 | 100,0 | 0,13 | 1,52 | 100,0 | 0,47 |
II декада мая | 0,253 | 92,7 | 1,65 | 0,44 | 93,6 | 0,19 | 1,60 | 105,3 | 0,45 |
III декада мая | - | - | - | 0,50 | 106,4 | 0,19 | 1,77 | 110,6 | 0,45 |
Среднее | |||||||||
I декада мая | 0,294 | 100,0 | 1,67 | 0,58 | 100,0 | 0,16 | 1,49 | 100,0 | 0,46 |
II декада мая | 0,288 | 98,0 | 1,67 | 0,55 | 94,8 | 0,19 | 1,67 | 112,1 | 0,45 |
III декада мая | - | - | - | 0,62 | 106,9 | 0,21 | 1,91 | 128,2 | 0,45 |
НСР0,95 | 0,016 | - | 0,09 | 0,23 | - | 0,08 | 0,13 | - | 0,08 |
* Кориандр и душицу исследовали в 2002-2004 г.г., а иссоп в 1998-2001 г.;
** В качестве продуктовой части у кориандра исследовали плоды, а у многолетних культур душицы и иссопа - зеленую массу.
При посеве вторым сроком 15.05 урожайность кориандра изменилась в Юрьево и Зарелье несущественно, и лишь в Деревяницах снизилась на 7,3%. При посеве третьим сроком 25.05, с условием укрытия плантации Лутрасилом 0,17, урожайность плодов кориандра была ниже, чем в ранних агроценозах без укрытия: в Юрьево - на 9,1%, в Зарелье - на 21,4% и в Деревяницах - на 23,2%.
Следует отметить, что семена от второго срока посева характеризуются пониженными посевными качествами. Содержание эфирного масла в плодах кориандра по вариантам опыта, в среднем, составляло 1,68% и не зависело ни от сроков посева, ни от качества почвы. Сопоставление скорости продукционного процесса на участках с разным уровнем плодородия, при разных сроках посева и соответствующей урожайности плодов, показывает полную прямую корреляцию между этими признаками, что подтверждает преимущества раннего срока посева кориандра на плоды и выбора для культуры наиболее плодородной почвы.
Тмин обыкновенный. По данным отечественных исследователей, культуру тмина можно высевать в три срока: весенний (яровой), осенний (озимый) и подзимний (П.Т. Кондратенко, С.Д. Кур, И.Т. Капелев, В.И. Машанов, 1973). На Северо-Западе РФ тмин рекомендуется выращивать либо ранней весной, либо в конце (август) лета (В.И. Буренин, 1985). Поскольку в местных условиях даже однолетний тмин ведёт себя как типичная двулетняя культура, образуя в первый год жизни лишь розетку листьев, по-нашему мнению, не имеет смысла высевать его весной, когда это можно сделать второй культурой после уборки ранних овощей. Конкретизируя сроки посева тмина, не было необходимости использовать схему закладки опыта, каковая имела место для культуры кориандра. Для определения оптимального срока посева проводили весенний - 21.05, осенний - 12.08 и подзимний посев - 12.09 на участках с различным качеством почвы в Юрьево, Зарелье и Дубовой горке. Сорт Подольский.
При исследовании сроков посева тмина отмечено, что на второй год жизни при закладке плантации в конце лета, у растений вдвое удлиняется межфазный период цветение-восковая спелость, что указывает на возможность формирования более высокой семенной и эфиромасличной продуктивности генеративных органов. При этом наибольшая скорость ростовых процессов по фазам развития отмечена при весеннем и осеннем сроках посева, наименьшая - при подзимнем посеве. Существенное замедление скорости ростовых процессов наблюдалось на участке Дубовая горка с минимальным содержанием гумуса в пахотном горизонте. Фенологические и ростовые особенности развития растений в значительной степени определяют продуктивность культуры тмина.
Оптимальным сроком посева семян тмина следует признать осенний (12.08), обеспечивающий, независимо от качества почвы, урожайность плодов в массе 52,9 г/м2, что, соответственно, на 6,0-24,4%, выше, чем при весеннем и подзимнем посевах. Наиболее высокая урожайность плодов тмина получена на плодородном агрозёме в Юрьево (56,4 г/м2), на менее плодородных дерново-подзолистых почвах Зарелья и Дубовой горки урожайность была, соответственно, на 7,1-21,6% ниже. Условия выращивания тмина, в том числе сроки его посева, не сказывались на содержание эфирного масла в плодах, что указывает на генетическую обусловленность этого признака в пределах 3,7-3,9%. Установлена сильная положительная корреляционная связь между содержанием гумуса в почве и урожайностью с r=+0,81 и dxy=65,6%. Ожидания значительного повышения продуктивности тмина под влиянием условий выращивания на данным момент не подтвердились.
Душица обыкновенная. Возможность семенного размножения душицы отмечена многими авторами, высевать которую рекомендуют без указания конкретных сроков, преимущественно ранней весной (Л.В. Полуденный, Ю.П. Журавлёв, 1989; В.И. Буренин, В.А. Бакулина, С.А. Кравцов и др., 2003). Семена душицы сорта Фея высеивали в три срока 05.05.-15.05-25.05 на опытных участках в Юрьево, Зарелье, Деревяницах. Отмечено, что прохождение межфазных периодов более интенсивно на плодородной почве в Юрьево, а лучшим сроком посева на всех почвенных разностях является третья декада мая, когда для роста и развития растений складываются более благоприятные погодные условия, ускоряющие наступление фенологических фаз и сокращающие время прохождения межфазных периодов. Однако, развитие душицы в местных условиях завершается фазой цветения, и культура не образует семена. Световой период активного роста культуры до фазы цветения при позднем сроке посева был на 8 дней короче, чем при раннем и среднем сроках посева. При этом, наиболее короткий спарк, составляющий 252 дня, имел место на наиболее плодородном участке в Юрьево, тогда как на дерново-подзолистых почвах Зарелья и Деревяниц он был на 29-37 дней продолжительнее. Эти различия указывают на ускоренное развитие душицы при позднем сроке посева и на более плодородной почве. Ускоренному фенологическому развитию растений соответствовала аналогичная скорость продукционного процесса. Так, при посеве 25.05, средняя скорость продукционного процесса составляла 0,96 г/1 раст./сутки, а при более ранних сроках - на 11,5% ниже. Максимальная скорость продукционного процесса в 1,25 г/1 раст./сутки отмечена при позднем сроке посева в Юрьево, на дерново-подзолистых почвах Зарелья и Деревяниц она снизилась, соответственно, на 32,0-37,6%. Этот факт указывает на неизбежность получения более высоких урожаев зелёной массы душицы при посеве не раньше 25.05 и на хорошо окультуренной почве. Именно этот срок посева оказался наиболее оптимальным для культуры душицы - урожайность зелёной массы, в данном случае, составила в опыте 0,62 кг/м2, то есть на 7,0% выше, чем при первом сроке посева, и на 10,8% выше, чем при втором сроке посева.
В среднем, за три года жизни, наиболее высокая урожайность душицы была получена на агрозёме Юрьево, где она, независимо от сроков посева, составляла 0,71 кг/м2. На участках с дерново-подзолистыми почвами с содержанием гумуса 3,85-3,90% урожайность снижалась на 19,7-33,8% (табл. 2). Содержание эфирного масла в зелёной массе душицы, независимо от сроков посева и качества почвы, в среднем, составляло 0,18%.
Расчёт корреляции между спарк(ом) и урожайностью культуры по вариантам опыта, показал высокую обратную зависимость между этими показателями с r=-0,96 и dxy=92%, что указывает на закономерное увеличение урожайности душицы при более позднем сроке посева. Высокая прямая корреляционная зависимость с r=+0,92 и dxy=84,6%, отмечена между содержанием гумуса в пахотном слое опытных участков и урожайностью душицы на них, что опровергает мнение некоторых авторов о низкой требовательности душицы к качеству почвы.
Иссоп лекарственный. Наиболее чёткие указания по вопросу срока посева иссопа приводятся В.Ф. Беликом, Н.Ф. Ермаковым, В.И. Кортуновой и др. (1988), рекомендующим высевать эту культуру в нечернозёмной зоне РФ в мае-начале июня. Для конкретизации срока посева иссопа на Северо-Западе РФ, мы исследовали три срока: 01.05, 11.05 и 21.05. Сорт Иней. Опыт закладывали на участках Юрьево, Зарелье и Дубовая горка и проводили его в течение четырёх лет. Лучшим сроком посева на всех почвенных разностях оказалась третья декада мая (21.05), когда температура воздуха переходила границу + 10оС и достигался оптимальный уровень НВ %, что ускоряло наступление фенофаз и сокращало длительность прохождения межфазных периодов. Было отмечено, что фенологическое развитие иссопа более интенсивно происходило в прямой зависимости от уровня плодородия почвы.
В отличие от душицы, иссоп со второго года жизни после посева проходил полный цикл онтогенеза и образовывал семена. Если созревание семян при закладке плантации в третий срок посева наступало, в среднем, на 130 день, то при посеве в более ранние даты, - на неделю позже. На участках Зарелье и Дубовой горки с пониженным содержанием гумуса в почве созревание семян при оптимальном сроке посева отмечено на 4-7 дней позднее.
За четыре года жизни наиболее короткий период активного роста культуры сформировался при позднем сроке посева и составил, в среднем, 493 дня. При посеве в первые два срока, спарк был продолжительнее, соответственно, на 43 и 17 дней. При этом, если на плодородном агрозёме средний по срокам спарк составлял 501 день, то на дерново-подзолистых участках Зарелья и Дубовой горки на 20-25 дней продолжительнее. Эти различия указывают на ускоренное развитие иссопа при позднем сроке посева и на более плодородной почве.
Ускоренному фенологическому развитию растений соответствовала аналогичная скорость продукционного процесса. Максимальный среднесуточный прирост вегетативной массы модельного растений - 3,15 г/1 раст./сутки - отмечены при позднем сроке посева на участке Юрьево, в Зарелье и Дубовой горке этот показатель снижался на 24,0%. Скорость продукционного процесса в первые два срока посева была ниже: в Юрьево - на 32,1%, в Зарелье - на 17,8% и в Дубовой горке - 13,5%. Адекватно происходило и формирование урожайности зелёной массы. Поскольку скорость продукционного процесса иссопа была в 2,5 раза выше, чем у душицы, особенности формирования его зелёной массы позволили начинать уборку урожая с первого года жизни. На третий год иссоп достигал вершины вегетативного развития, после чего, в связи со старением растений, начинался её спад.
В среднем по опыту поздний срок посева обеспечивал урожайность зелёной массы на 6,5 - 11,3% выше, чем при посеве в первые два срока. За четыре года жизни этот вариант на плодородном участке Юрьево обеспечивал максимальную урожайность зелёной массы в размере 2,15 кг/м2, то есть на 28,4% выше, чем при первом сроке посева, и на 16,3% выше, чем при втором сроке посева. С падением уровня содержания гумуса в почве, урожайность зелёной массы иссопа от позднего посева сократилась на 16,3 - 17,7%.
В первый год жизни иссопа его эфиромасличность колебалась в пределах 0,34 - 0,39%, составляя на второй год жизни 0,49 - 0,58%, а в последующие годы 0,42 - 0,47%. Тем не менее, содержание эфирного масла в сырье не зависело ни от сроков посева, ни от качества почвы, что связано с генетической обусловленностью этого признака. Между спарк(ом) и урожайностью зелёной массы по вариантам опыта отмечена сильная обратная корреляционная зависимость с r=-0,98 и dxy=96,0%, что определённо подтверждает преимущество более позднего срока посева. Содержание гумуса в почве определяло колебания в урожайности культуры с сильной прямой корреляционной зависимостью при r=+0,98 и dxy=96,0%.
2.3. Влияние особенностей вегетативного размножения многолетних пряновкусовых овощных культур на урожайность и эфиромасличность продукции
В связи с тем, что в условиях Северо-Запада РФ многие многолетние виды эфиромасличных растений не успевают сформировать семена, их рекомендуют разводить вегетативным способом, преимущественно, укоренёнными черенками или делением куста (Р.А. Боброва, 1980; С. Илиева, 1971; Л.В. Полуденный, Ю.П. Журавлёв, 1989; Е.П. Воронина, 1986; Ю.И. Муханова, Ю.П. Шевченко, Л.Д. Лобиков, 1984). В более южных регионах, где эфиромасличные растения благополучно проходят полный цикл онтогенеза, длительное размножение некоторых культур, например эстрагона, семенами, приводит к потере вкусовых и ароматических качеств. Вегетативное размножение позволяет в первый же год жизни получить цветущие растения, содержащие максимальное количество эфирного масла.
Для вегетативного размножения растений укоренёнными черенками использовали трехлетнюю маточную плантацию, полученную посевом сортовых высококачественных семян. Для подготовки укоренённых черенков 10.07, когда ещё достаточно тепло и сохраняется хорошая влажность почвы, нарезали черенки по 12 - 15см и высаживали их на заранее подготовленные гряды. Посадку укоренённых черенков проводили в середине мая (15.05) следующего года одновременно с посадкой частями кустов, так называемыми делёнками, взятыми уже с четырёхлетней маточной плантации.
Более мощное развитие корневой системы при вегетативном размножении растений вызывает необходимость использовать широкорядную схему посадки с расстоянием между рядами 70см в ряду (В.И. Машанов, А.А. Покровский, 1991; В.И. Буренин, В.А. Бакулина, С.А. Кравцов и др., 2003). Поэтому способы вегетативного размножения мы изучали в сочетании с исследованием плотности посадки растений на постоянное место. Объектами исследований были: душица (сорт Фея), иссоп (сорт Иней) и эстрагон (сорт Грибовский 31). Плантации закладывали на участках с содержанием гумуса в пахотном горизонте от 5,2% и ниже. Душицу и иссоп размножали в Юрьево (5,2% гумуса) и Деревяницах (3,9% гумуса), а эстрагон - в Юрьево (5,2% гумуса), Зарелье (3,85% гумуса) и Дубовой горке (3,77% гумуса). Схема посадки: 70см х 25см; 70см х 35см, 70см х 50см.
Выборка и оценка показателей продуктивности изучаемых пряновкусовых культур, полученных при использовании двух основных способов вегетативного размножения, показали несостоятельность размножения душицы, иссопа и эстрагона укоренёнными черенками (табл. 3). При размножении делёнками растения развивались более интенсивно и в первый же год жизни достигали: душица - фазы цветения, иссоп - созревания семян, эстрагон - бутонизации, тогда как при размножении укоренёнными черенками душица и иссоп вступали лишь в фазу бутонизации, а эстрагон находился только в вегетативном состоянии. На следующий год агроценозы, полученные от разных способов размножения, по фенологическому развитию выровнялись, но по вегетативному развитию растения, полученные от делёнок, значительно превосходили растения от укоренённых черенков, что существенно сказалось на их продуктивности.
Душица обыкновенная. При размножении делёнками приживаемость растений душицы увеличивалась на 9,1 - 13,6%, а урожайность зелёной массы и её эфиромасличность возрастали, соответственно, в 2,6 и 1,3 раза, чем это имело место при размножении укоренёнными черенками.
Более уплотнённая посадка делёнок по схеме 70см х 25см, в среднем по опыту, позволила сформировать урожайность зелёной массы на 26% превышающую таковую при схеме 70см х 50см. Максимальная урожайность зелёной массы душицы при уплотнённой посадке была достигнута на плодородной почве в Юрьево и составляла 0,72 кг/м2, что на 22,0% выше, чем при разреженной посадке (табл. 4).
На менее плодородной почве Деревяниц урожайность зелёной массы при оптимальной схеме посадки снизилась на 26,4%. Среднее содержание эфирного масла в зелёной массе в опыте колебалось в пределах 0,17 - 0,21%. При статистической обработке опытных данных достоверного влияния площадей питания на урожайность и эфиромасличность душицы при размножении делёнками получено не было.
Таблица 3 - Влияние способов вегетативного размножения на продуктивность многолетних пряновкусовых овощных культур (среднее за 2003-2005 гг.)
Участок, способ вегетатив-ного размножения | Душица | Иссоп | Эстрагон | ||||||||
Урожай-ность | Эфиро-маслич-ность, % | Урожай-ность | Эфиро-маслич-ность, % | Урожай-ность | Эфиро-маслич-ность, % | ||||||
кг/м2 | % к max | кг/м2 | % к max | кг/м2 | % к max | ||||||
Юрьево (сод. гумуса 5,2%) | |||||||||||
Укоренены-ми черенками | 0,22 | 33,8 | 0,15 | 0,22 | 15,3 | 0,16 | 0,21 | 38,9 | 0,15 | ||
Делёнками | 0,65 | 100,0 | 0,19 | 1,44 | 100,0 | 0,76 | 0,54 | 100,0 | 0,40 | ||
Деревяницы (сод. гумуса 3,9%) | |||||||||||
Укоренены-ми черенками | 0,20 | 44,4 | 0,13 | 0,22 | 22,2 | 0,16 | 0,19 | 41,3 | 0,12 | ||
Делёнками | 0,45 | 100,0 | 0,17 | 0,99 | 100,0 | 0,81 | 0,46 | 100,0 | 0,35 | ||
Среднее | |||||||||||
Укоренены-ми черенками | 0,21 | 36,4 | 0,14 | 0,22 | 18,0 | 0,16 | 0,20 | 40,0 | 0,14 | ||
Делёнками | 0,55 | 100,0 | 0,18 | 1,22 | 100,0 | 0,79 | 0,50 | 100,0 | 0,38 | ||
НСР0,95 | 0,04 | - | 0,03 | 0,07 | - | 0,03 | 0,03 | - | 0,02 | ||
Для уточнения взаимосвязей указанных показателей был проведён корреляционных анализ, позволивший уточнить неопределённость результатов опыта. Так, между площадью питания растений в 17,5дм2, 24,5дм2 и 35,0дм2 и соответствующей средней урожайностью душицы 0,63 - 0,54 и 0,50 кг/м2, получена сильная прямая зависимость с r=+0,94 и dxy=88,4%. Это указывает, что уплотнение посадки растений с 2,9 до 4,1 - 5,7 делёнок на 1м2 закономерно увеличивает урожайность культуры.
Однако взаимосвязь между площадями питания и соответствующей эфиромасличностью растений имела среднюю положительную корреляцию с r=+0,5 и dxy=25%, указывающую на отсутствие какой либо закономерности между этими признаками, что в сочетании с результатами статистической обработки позволяет обозначить лишь среднее содержание эфирного масла в листьях душицы на уровне 0,18%.
Иссоп лекарственный. При размножении делёнками приживаемость растений иссопа увеличивалась в 1,5, а урожайность и эфиромасличность возрастали, соответственно, в 5,5 и 4,9 раза, чем это имело место при размножении укоренёнными черенками.
Таблица 4 - Влияние площади питания на продуктивность вегетативно размноженных пряновкусовых овощных культур на разнокачественных почвах (среднее за 2003-2005 гг.)
Участок, площади питания, см | Душица | Иссоп | Эстрагон | |||||||
Урожайность | Эфиро-маслич-ность, % | Урожай-ность | Эфиро-маслич-ность, % | Урожайность | Эфиро-маслич-ность, % | |||||
кг/м2 | % к кон-тро-лю | кг/м2 | % к контро-лю | кг/м2 | % к кон-тро-лю | |||||
Юрьево (сод. гумуса 5,2%) | ||||||||||
70х25 | 0,72 | 122,0 | 0,18 | 1,95 | 163,9 | 0,75 | 0,46 | 75,4 | 0,33 | |
70х35 | 0,64 | 108,5 | 0,18 | 1,17 | 98,3 | 0,76 | 0,54 | 82,5 | 0,40 | |
70х50 | 0,59 | 100,0 | 0,22 | 1,19 | 100,0 | 0,78 | 0,61 | 100,0 | 0,46 | |
Деревяницы (сод. гумуса 3,9%) | ||||||||||
70х25 | 0,53 | 132,5 | 0,16 | 1,44 | 218,2 | 0,81 | 0,40 | 75,5 | 0,30 | |
70х35 | 0,43 | 107,5 | 0,15 | 0,87 | 131,8 | 0,79 | 0,45 | 84,9 | 0,35 | |
70х50 | 0,40 | 100,0 | 0,19 | 0,66 | 100,0 | 0,84 | 0,53 | 100,0 | 0,40 | |
Среднее | ||||||||||
70х25 | 0,63 | 126,0 | 0,17 | 1,70 | 182,8 | 0,78 | 0,43 | 75,4 | 0,32 | |
70х35 | 0,54 | 108,0 | 0,17 | 1,02 | 109,7 | 0,78 | 0,50 | 87,7 | 0,38 | |
70х50 | 0,50 | 100,0 | 0,21 | 0,93 | 100,0 | 0,81 | 0,57 | 100,0 | 0,47 | |
НСР0,95 | 0,19 | - | 0,09 | 0,31 | - | 0,07 | 0,08 | - | 0,07 | |
Более уплотнённая посадка делёнок по схеме 70см х 25см позволила сформировать урожайность зелёной массы на 82,8% превышающую при схеме 70см х 50см. Максимальная урожайность зелёной массы иссопа при уплотнённой посадке была достигнута на плодородной почве в Юрьево и составляла 1,95 кг/м2, что на 63,9% выше, чем при разреженной посадке (см. табл. 4). На менее плодородной почве Деревяниц, урожайность зелёной массы при оптимальной схеме посадки, достоверно снизилась на 26,2%. Средняя урожайность эфирного масла в опыте колебалась в пределах 0,78 - 0,81%.
В опыте между плотностью посадки делёнок и урожайностью зеленой массы получена полная прямая корреляция с r=+1,0 и dxy=100%, что, подтверждая данные статистической обработки, указывает на возможность дальнейшего снижения площади питания растений.
Содержание эфирного масла в листьях иссопа не зависело ни от плотности посадки делёнок, ни от качества почвы, но увеличивалось с возрастом культуры.
Эстрагон душистый. При размножении делёнками приживаемость растений эстрагона увеличивалась на 9,4 - 10,0%, урожайность и эфиромасличность возрастала, соответственно, в 2,5 и 2,7 раза.
В отличие от душицы и иссопа, рослый и кустистый эстрагон в условиях разреженной посадки делёнок формировал более высокую продуктивность агроценоза.
Широкорядная посадка эстрагона по схеме 70см х 50см, в среднем по опыту, позволила сформировать урожайность зелёной массы на 32,5% превышающую таковую при схеме посадки 70см х 25см. Максимальная урожайность зелёной массы эстрагона при разреженной посадке была достигнута на плодородной почве в Юрьево и составила 0,61кг/м2, что на 24,6% выше, чем в уплотнённой посадке (см. табл. 4). При снижении уровня плодородия почвы до 3,9% урожайность зелёной массы в варианте с оптимальной схемой посадки достоверно сокращалась на 13,2%. Приведённые данные указывают на высокую требовательность эстрагона к условиям светового и корневого питания Аналогичная зависимость отмечена в изменении эфиромасличности, которая в разреженной посадке составляла 0,42%, а при уменьшении расстояния а ряду до 35 - 25см, соответственно, понижалась на 19,1 - 31,9%.
В опыте установлена полная прямая корреляционная связь между площадью питания растений, урожайностью и содержанием эфирного масла при r=+1,0 и dxy=100%. Между содержанием гумуса на участках и урожайностью эстрагона обнаружена прямая высокая корреляция с r=+0,89 и dxy=79,2%. Но содержание эфирного масла менее зависит от содержания гумуса, так как r=+0,66 и dxy=43,5%. Из этого следует, что эфиромасличность эстрагона, в значительной степени, определяется генетической составляющей и условиями светового питания.
2.4. Влияние физиологически активных веществ (ФАВ) на эффективность вегетативного размножения пряновкусовых овощных культур
Для получения высоких урожаев с хорошим качеством продукции, важная роль принадлежит физиологически активным веществам, применение которых становится обязательным агротехническим приёмом (Ю.А. Баскаков, 1988; В.Э. Данилина, 1991; Н.Н. Мельников, 1976; А.Д. Шишов, Г.Л. Матевосян, В.Е. Советкина, 1990).
Эффективным способом создания производственных плантаций эфиромасличных культур является их вегетативное размножение. Однако, этот способ сопряжён с низкой приживаемостью посадочного материала. Так, при размножении делёнками, приживаемость растений составляла: у душицы - 67,0-73,5, у иссопа - 63,0-72,0%, у эстрагона - 47,0-58,0%. При размножении указанных культур укоренёнными черенками приживаемость растений была ещё ниже.
Учитывая это обстоятельства, мы посчитали необходимым изучить возможность повышения уровня приживаемости и продуктивности многолетних эфиромасличных культур с помощью ФАВ.
Исследовали действие препаратов из различных классов соединений в оптимальных концентрациях, апробированных заранее экспресс-методом: общестимулирующего действия - гумат натрия, 300 г/кг; комплексного действия - иммуноцитофит, 0,16 г/кг, эпин, 0,25 г/кг; ауксинового действия - корневин, 1 г/л.
Делёнки перед посадкой однократно обмакивали в растворах препаратов на 3-5 мин, дальнейших обработок не проводили. Посадку делёнок осуществляли в начале мая 2003 г. на участках с разным уровнем содержания гумуса в почве - в Юрьево и Деревяницах. Использовали сортовой маточный материал: душица - сорт Фея; иссоп - сорт Иней; эстрагон - сорт Грибовский 31.
Душица обыкновенная. Обработка делёнок душицы ФАВ на 19,6-31,3 увеличивала приживаемость растений и сокращала световой период их активного роста до фазы цветения на 7-17 дней, что значительно оптимизировало условия формирования агроценоза.
Обработка делёнок регуляторами роста, в среднем по опыту, позволила сформировать урожайность зелёной массы на 19,0% превышающую таковую в контрольном варианте с обработкой корневой системы водой. Максимальная урожайность зелёной массы душицы была достигнута при обработке растений эпином на плодородной почве в Юрьево и составляла 0,88 кг/м2, что на 35,4% выше, чем в контроле. На менее плодородной почве Деревяниц урожайность зелёной массы снизилась на 5,7%. Все остальные препараты оказывали на формирование зелёной массы менее действенное влияние. Отмечено, что обработка посадочного материала ФАВ не снижала, а в некоторых случаях, повышала эфиромасличность сырья. Так, на дерново-подзолистой почве в Деревяницах применение корневина повышало эфиромасличность на 58,3 %, тогда как на агрозёме в Юрьево этот препарат не оказал заметного влияния на эфиромасличность культуры (табл. 5). Исследуя зависимость урожайности зелёной массы душицы от суммарного периода активного роста культуры до цветения, мы получили сильную обратную корреляционную связь между этими признаками с r=-0,98 и dxy=96,0%, подтверждающую безусловное влияние ФАВ на формирование продуктивности растений. При сопоставлении урожайных данных по вариантам опыта на участках с разным содержанием гумуса, отмечена полная прямая корреляция с r=+1,0 и dxy=100%, что подтверждает высокую требовательность душицы к плодородию почвы. Дополнительные расходы по использованию ФАВ в первый же год жизни плантации окупились в 3,8 раза.
Иссоп лекарственный. Несмотря на высокую приживаемость делёнок иссопа, составляющую более 70%, использование ФАВ повышает её ещё на 5,1-12,7% и сокращает световой период активного роста культуры до фазы созревания семян на 6-15 дней, что значительно оптимизирует условия формирования агроценоза.
Обработка делёнок регуляторами роста, в среднем по опыту позволила сформировать урожайность зелёной массы на 18,0% превышающую таковую в контрольном варианте с обработкой корневой системы водой. Максимальная урожайность зелёной массы иссопа была достигнута при обработке растений эпином на плодородной почве в Юрьево и составляла 2,06 кг/м2, что на 27,2% выше, чем в контроле (см. табл. 5).
Таблица 5 - Влияние ФАВ на продуктивность многолетних вегетативного размноженных пряновкусовых овощных культур на разнокачественных почвах (среднее за 2003-2005 гг.)
Участок, ФАВ | Душица | Иссоп | Эстрагон | ||||||
Урожай-ность | Эфиро-маслич-ность, % | Урожай-ность | Эфиро-маслич-ность, % | Урожай-ность | Эфиро-маслич-ность, % | ||||
кг/м2 | % к кон-тро-лю | кг/м2 | % к кон-тро-лю | кг/м2 | % к кон-тро-лю | ||||
Юрьево (сод. гумуса 5,2%) | |||||||||
Вода (контроль) | 0,65 | 100,0 | 0,17 | 1,62 | 100,0 | 0,24 | 0,65 | 100,0 | 0,41 |
Иммуно-цитофит | 0,71 | 109,2 | 0,16 | 1,82 | 112,3 | 0,40 | - | - | - |
Эпин | 0,88 | 135,4 | 0,18 | 2,06 | 127,2 | 0,36 | 0,98 | 150,8 | 0,41 |
Корневин | 0,76 | 116,9 | 0,18 | 1,85 | 114,2 | 0,51 | 0,69 | 106,2 | 0,41 |
Гумат натрия | 0,72 | 110,8 | 0,17 | 1,89 | 116,7 | 0,31 | 0,72 | 110,8 | 0,40 |
Деревяницы (сод. гумуса 3,9%) | |||||||||
Вода (контроль) | 0,61 | 100,0 | 0,12 | 1,36 | 100,0 | 0,16 | 0,60 | 100,0 | 0,45 |
Иммуно-цитофит | 0,67 | 109,8 | 0,11 | 1,53 | 112,5 | 0,36 | - | - | - |
Эпин | 0,83 | 136,1 | 0,13 | 1,75 | 128,7 | 0,28 | 0,96 | 160,0 | 0,45 |
Корневин | 0,69 | 113,1 | 0,19 | 1,48 | 108,8 | 0,42 | 0,66 | 110,0 | 0,44 |
Гумат натрия | 0,67 | 109,8 | 0,17 | 1,64 | 120,6 | 0,24 | 0,67 | 111,7 | 0,43 |
Среднее | |||||||||
Вода (контроль) | 0,63 | 100,0 | 0,15 | 1,49 | 100,0 | 0,20 | 0,63 | 100,0 | 0,43 |
Иммуно-цитофит | 0,69 | 109,5 | 0,14 | 1,68 | 112,8 | 0,38 | - | - | - |
Эпин | 0,86 | 136,5 | 0,16 | 1,91 | 128,2 | 0,32 | 0,97 | 154,0 | 0,43 |
Корневин | 0,73 | 115,9 | 0,19 | 1,67 | 112,1 | 0,47 | 0,68 | 107,9 | 0,43 |
Гумат натрия | 0,70 | 111,1 | 0,17 | 1,77 | 118,8 | 0,28 | 0,70 | 111,1 | 0,42 |
НСР0,95 | 0,11 | - | 0,07 | 0,33 | - | 0,09 | 0,15 | - | 0,07 |
На менее плодородной почве Деревяниц урожайность зелёной массы при использовании эпина снизилась на 15,05%. Все остальные препараты также оказывали на формирование зелёной массы заметно действенное влияние. Отмечено, что обработка посадочного материала ФАВ существенно увеличивало эфиромасличность листьев иссопа: на плодородной агрозёме Юрьево - в 1,6, а на дерново-подзолистой почве Деревяниц - в 2,0 раза по сравнению с контрольным вариантом, в котором корневую систему растений обрабатывали водой.
Более того, не влияя на содержание сухих веществ и аскорбиновой кислоты, обработка растений ФАВ существенно повышала количество минеральных элементов и, как правило, снижало уровень нитратов в зелёной массе иссопа.
При определении коррелятивной связи между спарк до созревания семян и урожайностью зелени, сформированной соответствующей обработкой посадочного материала, получена сильная отрицательная корреляция r=-0,99 при dxy=98,0%. Это означает, что ускорение фенологического развития растений под влиянием ФАВ способствует формированию более высокой урожайности. Отмечена сильная прямая корреляция между урожайностью вариантов опыта на участках с содержанием гумуса 5,2% и 3,9% с r=+0,97 и dxy=94,1%, что подтверждает повышение действия ФАВ на более плодородных почвах. Дополнительные расходы по использованию ФАВ в первый же год жизни плантации окупились в 4 раза.
Эстрагон душистый. Обработка делёнок эстрагона ФАВ на 19,6-31,2% увеличивало приживаемость делёнок и определяло тенденцию ускорения фенологического развития. Однако в агроклиматических условиях Северо-Запада РФ эстрагон достигал лишь фазы бутонизации и не имел возможности пройти более полный цикл онтогенеза.
Обработка делёнок регуляторами роста, в среднем по опыту, позволила сформировать урожайность зелёной массы на 24,3% превышающую таковую в контрольном варианте с обработкой корневой системы водой. Максимальная урожайность зелёной массы эстрагона была достигнута при обработке растений эпином на плодородной почве в Юрьево и составляла 0,98кг/м2, что на 50,8% выше, чем в контроле. Все остальные препараты оказывали на формирование зелёной массы менее действенное влияние (см. табл. 5). На дерново-подзолистой почве Деревяниц, урожайность зелёной массы снизилась при использовании эпина на 2,1%, корневина - на 4,4%, гумата натрия - на 7,0% и воды - на 7,7%, что указывает на тенденцию ФАВ смягчать негативные последствия ухудшения эдафических факторов в период выращивания эстрагона. Отмечено, что применение ФАВ, как и качество почвы, не снижают эфиромасличность растений и не оказывают заметного, а тем более, отрицательного влияния на содержание -каротина, рутина, аскорбиновой кислоты, минеральных веществ и нитратов.
Исследование зависимости урожайности эстрагона, полученной по вариантам опыта на участке Юрьево с содержанием гумуса 5,2%, с аналогичными показателями на дерново-подзолистой почве Деревяниц с содержанием гумуса 3,9%, показало полную прямую корреляционную связь между этими признаками с r=+1,0 и dxy=100%, что указывает на безусловное влияние ФАВ и качество почвы на формирование урожайности эстрагона. Дополнительные расходы по использованию ФАВ в первый же год жизни плантации окупились в 5 раз.
2.5. Агроэкономическая эффективность выращивания пряновкусовых овощных культур в условиях Северо-Запада РФ
Агроэкономическая эффективность возделывания эфиромасличных культур в условиях Северо-Запада РФ определила целесообразность их выращивания в местных условиях. Однолетняя культура кориандра и многолетние культуры - душица, иссоп и эстрагон формировали успешный урожай продуктовых органов с устойчивой эфиромасличностью и обеспечивали при производстве плодов, зелёной массы и эфирного масла высокий уровень рентабельности производства продукции.
Кориандр посевной. Культура кориандра на плоды обеспечивает чистую прибыль (+ 7,73руб./м2) в 1,5 раза превышающую таковую при получении эфирного масла. Коэффициент рентабельности культуры кориандра на плоды составлял 2,41 и был на 40,0% выше, чем при выращивании кориандра на эфирное масло (табл. 6, 7).
Тмин обыкновенный. Из-за низкой урожайности плодов не оправдывал затрат, вложенных в его выращивание, и оказался убыточной в местных условиях культурой. Возделывать тмин возможно в ограниченных объёмах для личных потребностей.
Таблица 6 - Агроэкономическая эффективность выращивания пряновкусовых овощных культур на плоды и зеленую массу (1997-2005 гг.)
Способ выращи-вания культуры | Продуктивность | Вало-вой доход, руб./м2 | Производ-ственные издержки, руб./м2 | Чистая прибыль | Себе-стоимость | Коэф-фициент рента-бельно-сти | ||||
кг/м2 | Эфиро-маслич-ность, % | ±руб./м2 | % к max | руб./кг | % к max | |||||
Семенами | ||||||||||
Кориандр | 0,33 | 1,72 | 13,20 | 5,47 | +7,73 | 66,4 | 16,58 | 100,0 | 2,41 | |
Тмин | 0,03 | 3,86 | 3,26 | 4,91 | -1,65 | - | 163,67 | - | 0,66 | |
Душица | 0,77 | 0,22 | 15,40 | 4,72 | +10,68 | 91,7 | 6,13 | 37,0 | 3,26 | |
Иссоп | 1,20 | 0,41 | 10,80 | 4,96 | +5,84 | 50,1 | 4,13 | 24,9 | 2,18 | |
Делёнками | ||||||||||
Душица | 0,88 | 0,18 | 17,60 | 5,95 | +11,65 | 100,0 | 6,76 | 40,8 | 2,96 | |
Иссоп | 1,85 | 0,51 | 16,65 | 6,25 | +10,40 | 89,3 | 3,38 | 20,4 | 2,66 | |
Эстрагон | 0,98 | 0,41 | 17,60 | 5,95 | +11,65 | 100,0 | 6,07 | 36,6 | 2,96 | |
Таблица 7 - Агроэкономическая эффективность выращивания пряновкусовых овощных культур на эфирное масло (1997-2005 гг.)
Способ выращива-ния культуры | Эфиро-масличная продуктив-ность | Валовой доход, руб./м2 | Производ-ственные издержки, руб./м2 | Чистая прибыль | Себе-стоимость | Коэф-фици-ент рента-бельно-сти | |||
г/м2 | % к max | ±руб./м2 | % к max | руб./г | % к max | ||||
Семенами | |||||||||
Кориандр | 5,67 | 60,1 | 11,45 | 6,67 | +4,78 | 12,8 | 1,18 | 22,4 | 1,72 |
Тмин | 1,16 | 12,3 | 3,53 | 6,11 | -2,58 | - | 5,26 | 100,0 | 0,58 |
Душица | 1,69 | 17,9 | 7,50 | 5,92 | +1,58 | 4,2 | 3,50 | 66,5 | 1,27 |
Иссоп | 4,92 | 52,1 | 23,32 | 6,16 | +17,16 | 16,0 | 1,25 | 23,8 | 3,79 |
Делёнками | |||||||||
Душица | 1,58 | 16,7 | 7,02 | 7,15 | -0,13 | - | 4,52 | 85,9 | 0,98 |
Иссоп | 9,44 | 100,0 | 44,75 | 7,45 | +37,30 | 100,0 | 0,79 | 15,0 | 6,00 |
Эстрагон | 4,02 | 42,6 | 28,18 | 7,15 | -21,03 | 56,4 | 1,78 | 33,8 | 3,94 |
Душица обыкновенная. Развивается в местных условиях лишь до фазы цветения, когда в вегетативной массе накапливается максимальное количество эфирного масла. При выращивании на зелень обеспечивает чистую прибыль до +10,68 руб./м2 и коэффициент рентабельности 3,26, что, соответственно, в 6,7 и в 2,6 раза выше, чем при получении эфирного масла.
Вегетативное размножение душицы делёнками увеличивает урожайность зелёной массы на 14,3%, повышает чистую прибыль на 9,1%, но, ввиду больших производственных издержек на создание плантаций, снижает коэффициент рентабельности культуры на 9,2%. При этом производство эфирного масла из зелёной массы из-за низкого его содержания в сырье становится убыточным (табл. 7).
Иссоп лекарственный. Наиболее урожайная с высокой эфиромасличностью культура, успевающая в местных условиях сформировать полноценные семена.
При выращивании семенами на зелень обеспечивает чистую прибыль +5,85руб./м2 и коэффициент рентабельности 2,18, что, соответственно, в 2,9 и в 1,7 раз ниже, чем при получении эфирного масла (табл. 6, 7).
Вегетативное размножение иссопа увеличивает урожайность зелёной массы на 54,2%, повышает чистую прибыль на 78,1%, а коэффициент рентабельности - на 22,0%. При производстве иссопа на эфирное масло обеспечивает максимальную чистую прибыль до 37,3 руб./м2 и коэффициент рентабельности 6,0, что, соответственно, в 3,6 и 2,3 раза выше, чем при выращивании культуры на зелень.
Эстрагон душистый. Развивается в местных условиях лишь до фазы бутонизации и семян не образует. В местных условиях размножается только вегетативно. По эфиромасличности сырья уступает лишь иссопу на 19,6%. При выращивании на зелень по величине чистой прибыли и коэффициенту рентабельности соответствует душице. При выращивании на эфирное масло чистая прибыль возрастает в 1,8, а коэффициент рентабельности- в 1,3 раза.
Основные выводы
1. Повышение продуктивности за счёт оптимизации сортимента, совершенствования некоторых элементов технологического обеспечения, использования эффективных приёмов вегетативного размножения, включая ФАВ, является перспективным направлением в освоении нетрадиционных для Северо-Запада РФ пряновкусовых овощных культур.
2. В агроценозах, где в качестве продуктовых органов оценивались плоды, перспективным на агрозёме в Юрьево зарекомендовал себя кориандр сорта Янтарь с урожайностью 330 г/м2, что, соответственно, на 9,1-13,3 и 16,2-21,6%% выше, чем у сравниваемых сортообразцов и на менее плодородных дерново-подзолистых почвах Зарелья и Дубовой горки; эфиромасличность кориандра достигала 1,77% и не зависела от сортообразца и качества почвы; лучший сортообразец тмина однолетний (ВИР-К.31) в оптимальных почвенных условиях двулетней культуры сформировал урожайность плодов в 6 раз ниже (51 г/м2), но при вдвое высокой эфиромасличности, чем у кориандра;
3. В многолетних сеяных агроценозах, где в качестве продуктовых органов оценивалась зелёная масса, наиболее урожайным на агрозёме в Юрьево зарекомендовал иссоп сорта Иней с максимальной урожайностью в трёхлетней культуре в 1,18 кг/м2, что, соответственно, на 36,4-37,7 и 10,0-16,8% выше, чем у сравниваемых сортообразцов и на менее плодородных дерново-подзолистых почвах Зарелья и Деревяниц; при этом эфиромасличность иссопа сорта Иней составляла 0,41%, что, в среднем, в 1,5 раза превзошло аналогичный показатель других сортообразцов и не зависело от качества почвы;
4. Лучшие сортообразцы душицы Фея и ВИР-вр.К.19 в оптимальных почвенных условиях в трехлетней культуре сформировали урожайность зелени и её эфиромасличность в 1,8 и 1,5 раза ниже, чем у иссопа; в отличие от иссопа, ежегодно реализующего генеративную фазу развития, душица развивалась лишь до фазы цветения и семян не образовывала;
5. Наиболее важным частным элементом агротехнического сопровождения интродукции является правильный выбор сроков посева: обеспечивая максимальную скорость продукционного процесса (0,366 г/сутки) и урожайность плодов (до 294,4 г/м2), оптимальным сроком посева кориандра на эффективную глубину 3см, независимо от уровня плодородия почвы, является ранний - 05.05; посев в середине мая - 15.05 ограничивает скорость продукционного процесса до 0,342 г/сутки и, несущественно снижая урожайность, ухудшает посевные качества семян; посев семян в конце мая - 25.05 не обеспечивает созревание семян; при раннем сроке посева на плодородном агрозёме урожайность плодов кориандра возрастает до 330 г/м2, снижаясь на дерново-подзолистых почвах на 15,2-17,2%; при возделывании тмина, осенний посев (12.08) формирует урожайность плодов до 52,9 - 61,5 г/м2, что на 6,0 - 24,4% выше, чем при весеннем (21.05) и подзимнем (12.09) посевах; сроки посева не влияли на содержание эфирного масла в плодах кориандра и тмина;
6. При выращивании многолетних эфиромасличных культур оптимальным сроком посева иссопа и душицы является третья декада мая, когда для роста и развития растений складываются более благоприятные погодные условия, ускоряющие прохождение фенофаз и скорость продукционного процесса: максимальная сезонная продуктивность иссопа позднего срока посева (21.05), независимо от качества почвы, составила 1,94 кг/м2 зелёной массы и 47,5 г/м2 высококачественных семян; посев в начале и середине мая сокращает выход продуктовых органов более, чем на 18%; урожайность зелёной массы и семян на плодородном агрозёме достигает, соответственно, 2,15 кг/м2 и 50 г/м2, но при понижении содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах сокращается на 8,6-11,0%; содержание эфирного масла в сырье не зависело от сроков посева и качества почвы и, в среднем, составляло 0,45%;
7. Максимальная урожайность зелёной массы душицы от позднего срока посева (25.05) была в 2,3 раза ниже, чем у иссопа, сокращаясь при более ранних сроках посева 5.05 и 15.05, соответственно, на 19,8-33,4%; урожайность зелени душицы на плодородном агрозёме при оптимальном сроке посева достигала 1,16 кг/м2, но при понижении содержания гумуса в пахотном горизонте падала на 32,0-37,6%; эфиромасличность душицы, в среднем, была в 2,5 раза ниже, чем у иссопа; не зависела от сроков посева и качества почвы и, в среднем, составляла 0,18%;
8. Вегетативное размножение многолетних эфиромасличных культур является одним из способов создания товарных плантаций: размножение иссопа частями куста - делёнками вместо укоренённых черенков ускоряет прохождение фенофаз, увеличивает приживаемость растений в 1,5 раза, а их урожайность и эфиромасличность - в 5 раз; максимальная урожайность зелёной массы иссопа в 1,95 кг/м2 формируется в уплотнённых с 2,9 до 5,7 растений на 1 м2 рядовых посадок с площадью питания 70см х 25см; снижение гумуса в почве на 1,3% сокращает урожайность иссопа на 33%; содержание эфирного масла в листьях иссопа не зависит от плотности посадки и качества почвы, но увеличивается с возрастом культуры от 0,53 до 1,63%; проходит полный цикл развития и ежегодно образует семена;
9. По сравнению с иссопом, размножение душицы делёнками вместо черенкования менее эффективно, поскольку увеличивает приживаемость растений всего на 7,4%, урожайность листьев - в 2,6 раза, а их эфиромасличность - в 1,3 раза; максимальная урожайность (0,72 кг/м2) с эфиромасличностью 0,18% формируется в уплотнённых рядовых посадках по схеме 70см х 25см и, соответственно, в 2,7 и 4 раза ниже, чем у иссопа; уменьшение гумуса в почве на 1,3% снижает урожайность культуры на 30,8%; развивается до фазы цветения и семян не образует;
10. Вегетативное размножение эстрагона является наиболее приемлемым способом освоения этой культуры на Северо-Западе РФ: его размножение делёнками вместо черенкования увеличивает приживаемость растений на 8,2%, урожайность листьев - в 2,5 раза, а их эфиромасличность - в 3 раза; максимальная урожайность эстрагона (0,61 кг/м2) с эфиромасличностью листьев 0,46% формируется на плодородном агрозёме в разреженных рядовых посадках 70см х 50см; в более уплотнённых агроценозах и на менее плодородной почве урожайность эстрагона снижается, соответственно, на 25,5 и 15,1%%; развивается лишь до фазы бутонизации и семян не образует;
11. Применение ФАВ при размножении многолетних эфиромасличных культур, ускоряя развитие растений до 8 дней, улучшает их приживаемость и увеличивает урожайность зелёной массы: при выращивании душицы максимальный эффект влияния получен на плодородном агрозёме в Юрьево от эпина, повышающего приживаемость растений с 57 до 72% и их урожайность - на 35,4%; при выращивании иссопа максимальный эффект влияния также получен под воздействием эпина, повышающего приживаемость растений с 72 до 76%, а их урожайность - на 27,2%; при выращивании эстрагона эффект влияния эпина повысил приживаемость растений с 57 до 68%, а урожайность листьев - на 50,8%. Понижение плодородия почвы снижало эффект влияния на урожайность душицы - на 5,7, иссопа - на 15,1 и эстрагона - на 2,1%. Использование ФАВ не уменьшало содержания эфирного масла, витаминов и минеральных веществ и не повышало уровень нитратов в продукции;
12. Агроэкономическая оценка возделывания нетрадиционных для Северо-Запада эфиромасличных культур определила целесообразность их интродукции в местных условиях: при размножении семенами, наиболее высокую чистую прибыль обеспечивали иссоп на эфирное масло (+17,2 руб/м2), душица на зелёную массу (+10,7 руб/м2) и кориандр на плоды (+7,7 руб/м2); коэффициенты рентабельности этих культур, соответственно, составили 3,8 - 3,3 - 2,4; при вегетативном размножении наиболее высокую чистую прибыль обеспечивали иссоп на эфирное масло (+37,3 руб/м2), эстрагон на эфирное масло (+21,0 руб/м2) и душица на зелёную массу (+11,7 руб/м2). Коэффициент рентабельности этих культур, соответственно, составил 6,0-3,9-3,0.
13. Таким образом, посевом семян выгоднее всего выращивать кориандр - на плоды, душицу - на зелёную массу, а иссоп - на зелёную массу и на эфирное масло. При вегетативном размножении иссоп и эстрагон целесообразно возделывать, преимущественно, на эфирное масло, а душицу - только на зелёную массу.
Рекомендации производству
В условиях Северо-Запада может быть успешным товарное производство кориандра посевного и многолетних эфиромасличных культур - душицы обыкновенной, иссопа лекарственного и эстрагона душистого:
1. Для выращивания кориандра посевного на плоды (семена) использовать сорт Янтарь (ВНИИМК). Оптимальный срок посева - первая декада мая (5.05). Максимальную полевую всхожесть (82,4%) обеспечивает глубина заделки - 3см. Культура предпочитает плодородные почвы;
2. Культуру душицы обыкновенной выращивать как посевом семян, так и способом вегетативного размножения. Сорт Фея (ВНИИССОК). Оптимальный срок посева - третья декада мая (25.05). При вегетативном размножении новую плантацию закладывать делёнками, полученными от деления маточных кустов на части. Перед посадкой корневую систему растений на 3 - 5мин погрузить в водный раствор (0,25 г/л) препарата комплексного действия эпина. Посадку растений проводить рядовым способом с площадью питания 70см х 25см. Культуру размещать на плодородной почве в запольном клину. Уборку урожая сеянных агроценозов проводить со второго года жизни, а при вегетативном размножении - с первого года жизни;
3. Культуру иссопа лекарственного выращивать как посевом семян, так и способом вегетативного размножения. Сорт Иней (ВНИИССОК). Оптимальный срок посева семян - третья декада мая (21.05). При вегетативном размножении новую плантацию закладывать делёнками, полученными от деления маточных кустов. Перед посадкой, корневую систему растений обработать ФАВ, как и у душицы. Схема посадки 70см х 25см. Культуру размещать на плодородной почве в запольном клину. Уборку урожая зелёной массы проводить с первого года жизни;
4. Культуру эстрагона душистого выращивать исключительно способом вегетативного размножения делёнками. Сорт Грибовский 31 (ВНИИССОК). Перед посадкой, корневую систему погрузить на 3 - 5минут в раствор эпина (0,25г/л). Высаживать рядовым способом с площадью питания 70см х 50см. Плантацию закладывать на плодородной почве в запольном клину. Уборку зелёной массы проводить с первого года жизни.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Статьи, изданные в журналах, рекомендованных ВАК РФ
1. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Лесовская С.Г. Влияние РР (ФАВ) на развитие растений иссопа // IV Международный симпозиум Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. т.1. Москва, 2001. С.494-495.
2. Иванов М.Г., Шишов А.Д. Влияние агрометеорологических условий на возделывание Coriandrum sativum L. и Carum carvi L. в условиях Северо-Запада России // Международная конференция Генетические ресурсы лекарственных и ароматических растений. М., 2004, С.206-207.
3. Иванов М.Г., Тукачев С.Н. Оптимизация агротехнологий иссопа лекарственного с целью повышения эфиромасличной продуктивности // Международная конференция Генетические ресурсы лекарственных и ароматических растений. М., 2004, С.207-210.
4. Иванов М.Г., Шишов А.Д. История происхождения Coriandrum sativum L. и особенности его возделывания в условиях Северо-Запада России // Современные наукоемкие технологии №1. 2006. С.18-21.
5. Иванов М.Г. Влияние регуляторов роста растений и схем размещения на урожайность зеленой массы различных образцов Hyssopus officinalis L. в условиях Северо-Запада России // Современные проблемы науки и образования №5. 2006. С.42-44.
6. Иванов М.Г. Элементы агротехники тмина, иссопа и эстрагона при их возделывании в условиях Северо-Запада России // Фундаментальные исследования №5. 2006. С.64.
7. Иванов М.Г., Шишов А.Д. Влияние сроков посева на структуру урожая Иссопа лекарственного в условиях Северо-Запада России // Успехи современного естествознания №6. 2006. С.33-34.
8. Иванов М.Г. Влияние схем посева и почвенных условий на урожайность растений Hyssopus officinalis L. в условиях Северо-Запада России // Современные наукоемкие технологии №8. 2006. С.75-76.
9. Иванов М.Г. Влияние срока посева и различных почвенных условий на урожайность плодов (семян) тмина, их качество и содержание эфирных масел // Успехи современного естествознания №1. 2007. С.41-43.
10. Иванов М.Г. Влияние регуляторов роста (ФАВ) на прохождение фенологических фаз растений иссопа лекарственного в условиях Северо-Запада России // Успехи современного естествознания №1. 2007. С.43.
11. Иванов М.Г. Эффективность возделывания малораспространенных эфиромасличных культур на Северо-Западе России // Успехи современного естествознания №4. 2010. С.73-75.
12. Иванов М.Г. Агроэкономическая оценка эффективности выращивания нетрадиционных пряноароматических культур на Северо-Западе России // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета №19. 2010. С.132-136.
13. Иванов М.Г. Эффективность вегетативного размножения пряноароматических растений при использовании физиологически активных веществ // Успехи современного естествознания №1. 2011. С.157-159.
14. Иванов М.Г. Урожайность и эфиромасличность продукции многолетних пряноароматических растений при вегетативном размножения // Успехи современного естествознания №1. 2011. С.154-157.
15. Иванов М.Г. Методы ускоренного создания многолетних медоносных плантаций душицы и иссопа в условиях Северо-Запада РФ // Фундаментальные исследования №4. 2011. С.53-58.
16. Иванов М.Г., Шишов А.Д. Продуктивность пряноароматических культур зависит от способов размножения и плотности посадки // Картофель и овощи №2. 2011. С.16, 31.
17. Иванов М.Г. Состояние и пути совершенствования получения экологически чистой продукции нетрадиционных пряновкусовых культур семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae в условиях Северо-Запада России // Фундаментальные исследования №10. 2011. С.193-195.
18.Иванов М.Г. Влияние сортовых особенностей на урожайность и качество продукции душицы в различных почвенных условиях Новгородской области// Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета №22. 2011. С.61-64.
Прочие основные публикации
19. Шишов А.Д., Гусева Т.Ю., Гарахова О.А., Иванов М.Г. Влияние вермикомпоста на урожай и качество овощных культур в открытом грунте // Сб. трудов Современные проблемы растениеводства и животноводства Северо-Запада России. В.Новгород, 1997. С.63-69.
20. Воликов А.Г., Семчук Н.Н., Воликов А.А., Иванов М.Г. Лекарственные растения луга. В.Новгород, 1997. 50 с.
21. Шишов А.Д., Иванов М.Г. Аптека на вашем огороде. Т.1. В.Новгород, 1998. 90 с.
22. Шишов А.Д., Иванов М.Г. Аптека на вашем огороде. Т.2. В.Новгород, 1998. 95 с.
23. Шишов А.Д., Лесовская С.Г., Иванов М.Г. Агробиологические особенности иссопа лекарственного при интродукции в условиях С.-З. России // Мат-лы межд. научной конф. Экология и жизнь. В.Новгород, 2000. С.64.
24. Иванов М.Г., Шишов А.Д. Влияние сроков посева и возраста растений тмина и иссопа на их биологические особенности при выращивании в различных почвенно-климатических условиях С.-З. России // Конференция преподавателей и аспирантов СПбГАУ : Тез.докл. С.-Пб.-Пушкин, 2001, с.15.
25. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Лесовская С.Г. Влияние на развитие растений иссопа в условиях Северо-Запада России за 1999-2000 гг. // Мат-лы межд. научной конф. Экология и жизнь. В.Новгород, 2001. С.108.
26. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Антонов Г.А. Влияние семенного размножения на развитие и продуктивность растений тмина и иссопа в различных почвенных условиях // Экономический вестник ИЭиУ. т.1. В.Новгород, 2002. С.146.
27. Иванов М.Г., Шишов А.Д. Влияние сроков посева, возраста растений тмина и иссопа на рост, развитие, урожайность и качество семян при выращивании на почвах разной степени окультуренности в условиях С.-З. России // Ученые записки ИСХиПР т.8. вып.1. В.Новгород, 2002. С.34-38.
28. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Антонов Г.А. Подбор сортов и сортообразцов тмина и иссопа при семенном размножении // Ученые записки ИСХиПР т.8. вып.1. В.Новгород, 2002. с.38-40.
29. Иванов М.Г. Влияние РР и их экономическая оценка при кустовом размножении на развитие, урожайность и содержание эфирных масел в растениях иссопа и эстрагона // Ученые записки ИСХиПР т.8. вып.1. В.Новгород, 2002, С.41-44.
30. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Николаева С.В., Федорова С.Ю. Влияние фиторегуляторов различного спектра действия на биохимический состав зеленой массы Hyssopus officinalis и Artemisia dracunculus в условиях С.-З. России // Ученые записки ИСХиПР т.9. вып.2. В.Новгород, 2002. С.44.
31. Ivanov M.G., Shishov A.D., Lesovskaya S.G. The biological distinction of the crops of Carum carvi (caraway), Hyssopus officinalis (hyssop) and Artemisia dracunculus (tarragon) in the process of growing in various soil and climatic conditions of the N-W of Russia // Ecology and Life, Novgorod the Great, 2002, p.39.
32. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Николаева С.В., Федорова С.Ю. Вегетативное размножение растений иссопа в условиях Новгородской области // Ученые записки ИСХиПР т.10. вып.1. В.Новгород, 2003. С.37-41.
33. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Николаева С.В. Особенности выращивания душицы обыкновенной в условиях Северо-Запада России // Ученые записки ИСХиПР т.11. вып.2. В.Новгород, 2003. С.60-62
34. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Николаева С.В. Влияние агрометеорологических условий на возделывание Carum carvi L. в условиях Северо-Запада России // Ученые записки ИСХиПР т.12. вып.1. 2004. С.15-21.
35. Иванов М.Г., Антонов Г.А.., Николаева С.В. Влияние сроков посева Coriandrum sativum L. на урожайность зеленой массы и семенную продуктивность в условиях Северо-Запада России // Ученые записки ИСХиПР т.12. вып.1. В.Новгород, 2004. С.21-24.
36. Иванов М.Г. Шишов А.Д., Москвина Л.А., Антонов Г.А. Методы определения содержания эфирных масел и критерии оценки их качеств // Ученые записки ИСХиПР т.12. вып.3. В.Новгород, 2004, С.42-45.
37. Иванов М.Г. Шишов А.Д., Москвина Л.А. Эффективность физиологически активных веществ при возделывании Hissopus officinalis L. в условиях Северо-Запада России // Ученые записки ИСХиПР т.12. вып.3. В.Новгород, 2004, С.45-49.
38. Иванов М.Г. Москвина Л.А. Возделывание Origanum vulgare L. в условиях Новгородской области // Ученые записки ИСХиПР т.12. вып.3. В.Новгород, 2004. С.50-51.
39. Иванов М.Г., Шишов А.Д., Федосьина Л.А. Влияние схем посева на рост, развитие и урожайность растений Coriandrum sativum L. при возделывании в условиях Северо-Запада России // Ученые записки ИСХиПР т.13. вып.2. В.Новгород, 2005. С.81-84.
1 Гормонизация - обработка растений регуляторами роста. Термин введён Алиной Кемпка (Польша) в 1958г.;
2 Реституция - восстановление целого растения из части (А.М. Гродзинский, Д. М. Гродзинский, 1964)
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству