Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Учаева
Ольга Сергеевна
влияние условий выращивания
на адаптивный потенциал растений кофе
Специальность: 06.01.01 - Общее земледелие
автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Орел Ц 2012
Работа выполнена в ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии (ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии), г. Москва.
Научный руководитель: | академик РАСХН, доктор биологических наук, профессор Жученко Александр Александрович (мл.) |
Официальные оппоненты: | Седов Евгений Николаевич академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур Россельхозакадемии, заведующий лабораторией селекции яблони Тараканов Иван Германович доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, заведующий кафедрой физиологии растений |
Ведущая организация: | ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур Россельхозакадемии (г. Сочи) |
Защита диссертации состоится л18 апреля 2012г. в 1430 ч на заседании диссертационного совета ДМ 220.052.01 при ФГБОУ ВПО Орловский государственный аграрный университет по адресу: 302019 г. Орел, ул.аГенерала Родина, 69.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Орловский государственный аграрный университет (г. Орел, Бульвар Победы, 19)
Автореферат разослан л16 марта 2012г. и размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО Орловский государственный аграрный университет и сайте ВАК при Минобрнауки РФ
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.052.01.
Факс 8 (486-2) 43-13-01, e-mail: dissovet-orelsau@yandex.ru
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор | Степанова Л. П. |
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. В мегаполисах, как правило, наблюдается дисгармония человека и природы. По данным Всемирной организации здравоохранения [www.who.int.ru] на нашей планете около 70% урбанизированных территорий, которые значительно влияют на снижение продолжительности активного долголетия человека. Несмотря на высокую загрязнённость окружающей среды, продолжается стремительный рост численности городского населения. В мире в 2010аг. городское население составило более 55а% (3.2 млрд.ачел), а в России около 75а% (104 млн. чел). Неблагоприятные факторы для здоровья человека присутствуют и в закрытых помещениях, где человек (особенно северных мегаполисов) находится большую часть своего времени. Поэтому важно гармонизировать внутреннее (эндогенное) состояние человека с окружающей внешней (экзогенной) средой его обитания с учетом индивидуальных и этнокультурных традиций человека [Жученко А.А. (мл.), 2007].
Известно, что около 90 % своего времени городской житель находится в агрессивной среде обитания закрытых помещений, что приводит к различным заболеваниям. Так, в мегаполисах повышен риск инфекционных, сердечно-сосудистых, онкологических и психоневрологических заболеваний по сравнению с сельскими жителями [Губернский Ю.Д., 2004]. Для улучшения среды обитания человека в мегаполисах необходимо создание биоразнообразия плодовых и ягодных культур со средоулучшающими свойствами, возделываемых круглый год в интерьере, позволяющих значительно уменьшить вредное воздействие окружающей среды на человека и расширить возможности его адаптации.
Кофе - плодовое растение, веками традиционно привлекающее внимание многих народов мира не только как напиток, но и как декоративное растение, обладающее целебными и оздоровительными свойствами.
В процессе дыхания и транспирации из листьев растений кофе поступают в окружающую среду фитоорганические вещества, которые создают в интерьере закрытых помещений здоровый микрофитоклимат. Это кофеин, органические аминокислоты, витамины, макро- и микроэлементы [Clarke, Macrae, 1985].
Специалисты Новосибирского ботанического сада на основе экспериментальных данных рекомендуют возделывать растения кофе в интерьере для эффективной санации помещений за счет выделения в атмосферу микродоз мощных природных антисептиков - хлорогеновых кислот [Цыбуля Н.В.,а2004]. Учёные ВИЛАРа и зарубежных стран указывают на высокие целебные свойства растений кофе для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, которые при росте и развитии могут выделять в атмосферу из листьев микродозы макро-и микроэлементов (калий, магний и др.), кофеин и другие чрезвычайно полезные для человека фитоорганические вещества [Холодный Н.Г., 1982; Clarke, Macrae,а1985; Рабинович А.М.,а2000; Цицилин А.Н., 2007].
Поэтому целью наших исследований являлось комплексное изучение адаптивности кофе аравийского и его фитокомпозиций для использования в интерьере северных мегаполисов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- Изучить влияние абиотических и биотических факторов среды для условий интерьера типовых зданий города Москвы на адаптивность кофе аравийского.
- Установить благоприятные зоны на территории типовых зданий для оптимального роста и развития кофе аравийского.
- Оценить адаптивность растений кофе в интерьере в зависимости от сезона года и уровня освещённости, температуры и относительной влажности воздуха, скорости воздушных потоков.
- Выявить аллелопатические особенности растений кофе в фитокомпозициях и разных условиях закрытых помещений.
- Создать адаптивные и декоративные фитокомпозиции с использованием растений кофе.
- Разработать рекомендации по выращиванию растений кофе в интерьере помещений и оценить их экономическую эффективность.
Научная новизна. Впервые в условиях интерьеров северных мегаполисов на примере города Москвы установлен комплекс факторов, влияющих на рост и развитие растений кофе: зонирование, сезонность, микроклимат, аллелопатия, почвенный субстрат. На основе многолетнего экспериментального выявления сочетания оптимальных параметров разработаны рекомендации по круглогодичному выращиванию в интерьере и фитокомпозициях растений кофе аравийского.
Показана экономическая эффективность выращивания кофе аравийского в фитокомпозициях Кофе+кардамон и Кофе+хлорофитум при озеленении интерьеров помещений учреждений образования, здравоохранения, офисов Москвы и Московской области.
Практическая значимость. На основе исследований разработаны практические рекомендации по выращиванию растений кофе в разных условиях интерьеров города Москвы. Выделены оптимальные зоны в интерьерах для лучшего роста и развития растений кофе (оптимальный уровень освещенности на юго-западе и востоке зданий - 5000 - 35а000 к, температуры воздуха - +20 - +25 С, относительной влажности воздуха 40 - 60 %, скорости воздушных потоков не более 0,1 м/сек). Созданы декоративные и аллелопатически адаптивные фитокомпозиции (кофе аравийский (Coffea Arabica L.) и кардамон настоящий (Ellettaria cardamomum Maton); кофе аравийский и хлорофитум Бонни (Chlorophytum comosum variegatum СBonnieТ)).
Испытание фитокомпозиций успешно прошло в офисных помещениях ООО Гелионн, в Доме Науки ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии, в зимнем саду ФГОУ ВПО Российского государственного аграрного заочного университета. Использование фитокомпозиций Кофе+кардамон и Кофе+хлорофитум обеспечило оптимальный рост и развитие растений, что позволило сохранить декоративность растений в течение года и обеспечить высокий уровень рентабельности фитокомпозиций до 75а%.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. В контролируемых условиях интерьера закрытых помещений города Москвы главным фактором в осенний и зимний сезоны для максимального роста и развития растений кофе аравийского является уровень освещенности.
2. На основе постановки вегетационных опытов на территории зданий установлены оптимальные сочетания параметров температуры и относительной влажности воздуха, уровня освещенности, скорости воздушных потоков и состава почвенного субстрата для благоприятного выращивания в интерьере и фитокомпозициях кофе аравийского круглый год.
3. Установлено стимулирующее и ингибирующее влияние определённых растений на рост и развитие растений кофе. Стимулирующим действием обладают кардамон и хлорофитум, а ингибирующим - традесканция и зебрина. Спатифиллум является нейтральным видом.
Предмет научного исследования. Изучение влияния комплекса факторов окружающей среды и фитокомпозиций, состоящих из разных видов, на адаптивность растений кофе аравийского в условиях закрытых помещений города Москвы.
Апробация работы. Материалы исследований были доложены на Всероссийской научно-практической конференции Декоративное садоводство России: состояние, проблемы, перспективы (г.аСочи, 2008аг.), на Всероссийской конференции Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук, (г.аМичуринск, 2009аг.), на заседании Круглого стола Средоулучшающие фитотехнологии в мегаполисах (г.аБалашиха, 2010аг.), на Международной научно-практической конференции Фитодизайн в современных условиях (г.аБелгород, 2010аг.), на Международной научно-практической конференции Инновационные направления и проблемы в защите садовых культур от вредных организмов на современном этапе (г.аМосква, 2010аг.), на Международной научно-практической конференции Декоративное садоводство Сибири: проблемы и перспективы, посвященной 100-летию профессора З.И. Лучник, (г.аБарнаул, 2010аг.), на Международной конференции Средоулучшающие технологии в мегаполисах (г.аМосква, 2010аг.), на Всероссийском научно-практическом семинаре Комнатное садоводство и улучшение среды обитания (г.аМосква, 2011аг.), на второй Всероссийской научно-практической конференции Декоративное садоводство России: состояние, проблемы, перспективы (г. Сочи, 2011),на научном семинаре Средоулучшающие фитотехнологии (г.аМосква, 2011 г.), на заседаниях Учёного совета и секции плодовых культур Учёного совета ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии (2008 - 2011агг.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 в рецензированных изданиях, рекомендуемых ВАК при Минобрнауки РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста, состоит из введения, главы I - обзора литературы, главы II - материалов и методов исследования, главы III - результатов исследования и их обсуждения, главы IV - расчетов экономической эффективности, выводов и практических рекомендаций. Работа содержит 19 таблиц, 40 рисунков. Список использованных источников включает 222 наименований, в том числе 59 на иностранных языках.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава I. Обзор литературы
В главе приводятся сведения о биологии и систематике рода Coffea. Проанализированы сведения об экологических факторах, влияющих на рост и развитие кофе аравийского в природных и оранжерейных условиях. Даны краткий обзор по агротехнике, защите растений от болезней и вредителей и способах размножения. Рассмотрены аллелопатические и лекарственные свойства кофе аравийского.
Глава II. Материалы и методы исследования
Основу данной работы составили исследования, которые были проведены в 2008 - 2010 гг. на базе лаборатории декоративных культур Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства Россельхозакадемии. Исследования проводились в типовых условиях зданий города Москвы на примере здания Дома Науки ВСТИСП Россельхозакадемии общей площадью 4517,2 м2, отвечающие требованиям СанПин 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
Климат в Москве умеренно-континентальный. Среднегодовое количество часов солнечного сияния Ч 1731 ч [www.wikipedia.org]. При этом наблюдается тенденция к уменьшению числа солнечных часов зимой и к увеличению весной и летом. Так, по многолетним данным Воднобалансовой станции Москвы Подмосковная средняя сумма солнечного сияния в Москве по сезонам года значительно варьирует: осенью - до 300 ч., зимой - до 200 ч., весной - до 600 ч., летом - до 800 ч.
Объектом исследований послужили сеянцы кофе аравийского НП - Фитогенетика г. Тула. Опытная плантация кофе аравийского состояла из 150 однолетних растений. При проведении опытов в контролируемых условиях интерьера закрытых помещений использован вегетационный метод [Журбицкий З.И., 1968]. Морфологические параметры учитывали ежемесячно согласно методикам Изучение ритма развития растений в оранжереях [Житков В.С., 1977] и Наблюдения за растениями в интерьерах [Смирнова Е.С., 1980] с целью установления интенсивности роста и развития растений кофе. Площадь листовой поверхности определяли по методике Н.Н.аТретьякова [Третьяков Н.Н., 2003].
Регистрация параметров микроклимата по температуре и относительной влажности воздуха, интенсивности освещения, скорости воздушных потоков измеряли приборами: ТКА - ПКМ -62 (госреестр № 24248-09), термографом М-16А (госреестр № 3460-03), комнатными термометрами и гигрографом МЦ21А (госреестр № 15114-96) по методике института экологии человека и гигиены окружающей среды им.аА.аН.аСысина [Губернский Ю.Д. и др., 2004] и методическим указаниям Оценка освещения рабочих мест (Губернский Ю.Д.,1988), гигиенической оценке микроклимата [Ломов О.П., 1987]. Для экологических наблюдений были выделены стационарные площадки, расположенные в трех точках каждого варианта на высоте 150 см.
Для изучения влияния факторов среды на рост и развитие растений кофе их размещали в следующих условиях закрытых помещениях: интерьер А - окна ориентированы на юго-запад и интерьер В - окна ориентированы на северо-восток. Территория интерьера А была разделёна на три зоны по уровню освещенности: вариант 1 - максимальная освещённость (на окнах) Ц до 75а000 к; вариант 2 - средняя освещённость (на расстоянии 1,5 м от окон) Ц до 35а000 к; вариант 3 - низкая освещенность (на расстоянии 4 м от окон) Ц около 1500 к, на территории интерьера В растения разместили в двух зонах на окнах: вариант 4 - средняя освещённость (на востоке здания) Ц до 35а000 к; вариант 5 - низкая освещённость (на севере здания) Ц около 4500 к.
Оценка адаптивности анализировалась по росту и развитию растений (прирост центрального проводника, суммарный прирост боковых побегов, количество побегов, количество листьев, суммарная площадь листьев), посезонно (весна, лето, осень, зима) [Смирнова Е.С., 1980; Удовенко Г.В., 1985, 1989; Кузнецов В.В., 2006].
Нами исследованы пять фитокомпозиций кофе аравийского с растениями со средоулучшающими свойствами (кардамон настоящий (Ellettaria cardamomum Maton), хлорофитум Бонни (Chlorophytum comosum variegatum СBonnieТ), зебрина висячая (Zebrina pendula Schnizl.; Tradescantia zebrine hort. Loud.), спатифиллум Уоллиса (Spathiphyllum wallisii Regel), традесканция белоцветковая (Tradescantia albifloraKunth)) (табл. 1). Для учёта динамики морфологических параметров анализируемой пары растений относительно одиночных растений был использован чистый контроль в пятикратной повторности. Например, в варианте кофе+ кардамон исследованы пять пар фитокомпозиций и их исходные компоненты отдельно. Это растения кофе и кардамона, выращиваемые в отдельных контейнерах в пятикратной повторности.
Таблица 1 - Схема опыта Аллелопатическая адаптивность Coffea arabica L. в фитокомпозициях
Варианты | Контроль 1 | Контроль 2 |
1. Кофе+кардамон | кофе | кардамон |
2. Кофе+хлорофитум | кофе | хлорофитум |
3. Кофе + зебрина | кофе | зебрина |
4. Кофе+спатифиллум | кофе | спатифиллум |
5. Кофе+ традесканция | кофе | традесканция |
Оценку аллелопатической адаптивности проводили каждый месяц, учитывали показатели интенсивности роста и развития растений: высота, количество листьев, суммарная площадь листьев, количество побегов или поросли [Молиш, 1933; Токин Б.П., 1952, Гродзинский А.М., 1966; Часовенная А.А., 1966; Часовенная А.А., 1971; Головко Т.К., 1988; Радченко В.Н., 1992].
Для изучения реакции растений кофе на изменение условий выращивания в интерьерах и фитокомпозициях определяли содержание хлорофиллов и каротиноидов по методике Вильштеттера и Штоля [Практикум по почвоведению, 1986].
По уходу за растениями применялись следующие агротехнические приемы: полив водой (60 - 75% ПВ) по мере высыхания верхнего слоя почвы; подкормка комплексными минеральными удобрениями - 2 раза в месяц с марта по октябрь; рыхление верхнего слоя субстрата - 1 раз в неделю; опрыскивание растений водой - 5 раз в неделю, проводились профилактические фитосанитарные мероприятия по мере необходимости.
Статистическую обработку полученных данных осуществляли по Доспехову Б.А. и Зайцеву Г.Н. [Доспехов Б.А., 1985; Зайцев Г.Н., 1990] с использованием программного обеспечения MS Exsel 2003.
Экономическую эффективность рассчитывали на основании стандартных расчетно-технологических карт [Расчетно-технологические карты Е, 1987].
Для выявления оптимального почвенного субстрата при выращивании растений кофе в интерьере помещений изучены широко используемые на практике два вида грунта: универсальный для цветов и для плодовых деревьев и ягодных кустарников. Данные субстраты отличаются друг от друга определенным содержанием торфа, а также максимально полным набором питательных веществ в легко усваиваемой форме.
Перед посадкой растений кофе проводился предварительный агрохимический анализ, применяемых субстратов в лабораторно-аналитическом центре агрохимии и почвоведения ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии. Определение щелочногидролизуемого азота осуществляли по Конфильду [Практикум по почвоведению, 1986]. Определение подвижных форм фосфора и калия в вытяжке оценивали по методу Кирсанова [Практикум по почвоведению, 1986]. Определение кислотности торфа (рН солевой вытяжки) [Справочник по торфу, 1960], рН солевой вытяжки проводили потенциометрическим методом [Методы Е, 1997].
Согласно агрохимической оценке содержание питательных элементов в грунтах соответствует их паспортным данным. В период незначительного роста растений, было проведено определение содержания в листьях общего азота, фосфора, калия по методике А. А. Бондаренко, О. К. Харитонова (1967). Содержание общего азота, фосфора определяли на КФК-2, а калий на пламенном фотометре ФПА-2. При анализе данных использовали рекомендации, апробированные в НИЗИСНП (1988).
Полученные данные соответствуют характеристике субстрата производителя (табл. 2).
Как показали наши исследования, состав и свойства почвенного субстрата оказывают значительное влияние на рост и развитие растений кофе. По полученным нами экспериментальным данным лучшим субстратом для роста и развития растений кофе в наиболее типичных условиях интерьера города Москвы является Грунт для плодовых деревьев и ягодных кустарников.
Таблица 2 - Сравнительный анализ почвенных субстратов
Характеристика | Грунт для плодовых деревьев и ягодных кустарников | Грунт универсальный для цветочных культур |
Данные торфодобывающего холдинга Русский торф | ||
рН | 5,5 до 7,0 | 5,5 до 7,0 |
Азот (NH4+NO3), мг/л | 30 | 140 |
Фосфор (Р2О5), мг/л | 400 | 140 |
Калий (К2О), мг/л | 400 | 230 |
Данные лабораторно-аналитического центра агрохимии и почвоведения ВСТИСП | ||
рН | 5,55 | 4,65 |
Азот (NH4+NO3), мг/л | 30 | 138 |
Фосфор (Р2О5), мг/л | 420 | 145 |
Калий (К2О), мг/л | 407 | 235 |
Установлено, что при выращивании растений кофе в грунте для плодовых деревьев и ягодных кустарников позволяет увеличить прирост центрального проводника на 21-31%, суммарную длину боковых побегов на 35-41 % и площадь листьев на 16-38 % (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние состава грунта на рост и развитее растений кофе в интерьере помещений
Показатели | Грунт универсальный для цветочных культур | Грунт для плодовых деревьев и ягодных кустарников | ||
2009 г. | 2010 г. | 2009 г. | 2010 г. | |
Годовой прирост центр. проводника, см | 13,60,80 | 12,20,64 | 17,10,81*** | 17,91,62*** |
Суммарный годовой прирост боковых побегов, см | 60,09,89 | 94,25,82 | 101,89,41*** | 145,918,1*** |
Сум. площадь листьев, см2 | 1059,9113,9 | 2870,0182,7 | 1709,1151,0** | 3431,7226,3** |
Примечание. *, **, *** НСР значимы соответственно при Р<0,05; 0,01; 0,001.
Таким образом, при выращивании растений кофе на субстрате Грунт для плодовых деревьев и ягодных кустарников, состоящего из низинного торфа с добавлением известняковых материалов и производных минеральных удобрений (NH4+NO3 - 30 мг/л; P2O5 - 400 мг/л; К2О5 - 400 мг/л), и кислотностью рН - 5,5, получены растения с более облиственной и объёмной кроной. Поэтому при проведении следующих опытов использовался грунт для плодовых деревьев и ягодных кустарников.
Глава III. Результаты исследований и их обсуждения
3.1. Влияние факторов среды на рост и развитие растений кофе в интерьере
Для выявления оптимальных условий выращивания растений кофе в интерьере помещений был проведен мониторинг окружающей среды по комплексу параметров: температура воздуха, относительная влажность воздуха, освещённость, скорость воздушных потоков.
Влияние температуры и относительной влажности воздуха на рост и развитие растений кофе показан на примере центрального проводника за период с сентября 2009 - по август 2010 гг. Для сравнения использовали растения кофе из зон средней освещённости различных интерьеров (А и В) (табл. 4).
Таблица 4 - Влияние температуры и относительной влажности воздуха на прирост центрального проводника в зависимости от сезона года (сентябрь 2009 по август 2010 гг.)
Месяц | Интерьер А | Интерьер В | ||||
Тср, С | Rhср,% | II | Тср, С | Rhср,% | IV | |
Сентябрь | 19,940,32 | 67,75 0,96 | 0,440,15 | 18,830,15 | 53,610,48 | 0,500,10 |
Октябрь | 20,430,44 | 65,991,36 | 0,340,07 | 19,240,11 | 44,431,49 | 0,50,12 |
Ноябрь | 17,290,29 | 60,681,05 | 0,120,07 | 17,650,39 | 31,350,99 | 0 |
Декабрь | 16,510,40 | 44,602,02 | 0 | 15,130,49 | 21,061,16 | 0 |
Январь | 14,320,38 | 49,021,09 | 0 | 14,710,29 | 18,840,38 | 0 |
Февраль | 17,140,42 | 54,611,61 | 0,210,11 | 13,630,20 | 23,330,56 | 0,110,05 |
Март | 20,240,38 | 51,741,50 | 0,790,29 | 20,730,48 | 24,030,75 | 0,390.17 |
Апрель | 23,130,26 | 69,131,66 | 2,680,49 | 22,500,50 | 37,71,23 | 0,70,13 |
Май | 22,790,30 | 78,341,38 | 2,540,43 | 22,520,27 | 48,661,02 | 1,750,16 |
Июнь | 23,830,54 | 71,551,68 | 2,540,35 | 22,910,41 | 48,661,02 | 2,950,24 |
Июль | 29,810,35 | 58,891,07 | 3,250,47 | 28.350,27 | 42,651,44 | 3,150,34 |
Август | 25,230,10 | 71,812,21 | 2,360,46 | 25,450,78 | 54,661,35 | 1,550,25 |
Примечание. II - Прирост центрального проводника в варианте 2; IV-Прирост центрального проводника в варианте 4.
При снижение температуры воздуха до 15 С и ниже в обоих вариантах происходила остановка роста растений. А при повышении температуры до 18 - 30С с апреля по август увеличивался прирост центрального проводника растений кофе. Анализ влияния температуры воздуха на рост и развитие растений кофе в интерьерах помещений показал, что оптимальной температурой воздуха является 18 - 22 С, минимальная 15аС, максимальная более 26С.
Относительная влажность воздуха в интерьере на юго-западе здания была выше, чем в интерьере на северо-востоке здания. Несмотря на это прирост центрального проводника растения кофе в обоих вариантах был практически одинаковым за весь период наблюдений.
В холодный период года с октября по март при понижении относительной влажности воздуха до 50 % и ниже в обоих интерьерах рост растений отсутствовал либо был не значительным. В тёплый период года относительная влажность воздуха была значительно выше 50Ц80 %, что способствовало росту растений кофе (табл. 4).
Воздушные потоки при скорости более 0,1 м/сек на рост и развитие растений кофе воздействовали отрицательно. Так, в декабре произошло отмирание побегов за счёт того что данный фактор среды на 2 декабря 2009 г. составил в среднем 0,1 - 0, 45м/сек. Скорость воздушных потоков более 0,1 м/сек не благоприятна для роста и развития растений кофе при температуре воздуха ниже 15аС (особенно в зимний период), может происходить гибель растений.
Исследования влияния уровня освещенности на рост и развитие растений кофе в условиях зданий имеет важное практическое значение. Как показали наши исследования, данный фактор среды наиболее варьирует в интерьере помещений в течение дня и по сезонам года. Экспериментально установлено, что уровень освещенности является основным фактором при выращивании растений кофе в зданиях города Москвы.
Учет динамики дневного освещения в интерьере в зависимости от зоны в ясную погоду (летний сезон) установил, что уровень естественной освещённости варьировал от 462 к (вариант 3) до18062 к (вариант 1), а в пасмурную погоду от 198 к (вариант 3) до 1898 к. В зимний сезон количество пасмурных дней преобладало. Поэтому уровень естественной освещенности варьировал от 53 к (вариант 3) до 675 к (вариант 1) (табл. 5).
Рост и развитие растений кофе в интерьере помещений наблюдался с февраля - март до сентября-октября. Из таблицы 6 видно, что наибольший прирост центрального проводника во всех зонах на юго-западе здания был зафиксирован в апреле 2009 г. и в июле 2010 г.
Таблица 5 - Динамика дневного освещения в интерьере в зависимости от зоны и сезона года
Еср, к | V, % | Еср, к | V, % | |
Ясная погода (>10000 к) | Пасмурная погода (<5000 к) | |||
Весна весна пасмурно | ||||
1 | 20229,645473,70 | 89,7 | 4336,36570,69 | 43,6 |
2 | 14199,644418,11 | 103,2 | 1536,36255,94 | 55,3 |
3 | 785,09133,66 | 56,5 | 381,8266,78 | 58 |
4 | 5863,641502,26 | 85 | 2495,27313,04 | 41,6 |
5 | 3063,64410,82 | 44,5 | 2171,54309,50 | 47,3 |
ето ето | ||||
1 | 18062,616174,27 | 145 | 1828,39326,97 | 75,9 |
2 | 5677,442549,32 | 190,5 | 790,00139,85 | 75,1 |
3 | 462,0095,66 | 87,8 | 198,9442,48 | 90,6 |
4 | 8101,672324,14 | 121,7 | 1104,67115,90 | 44,5 |
5 | 2561,72306,41 | 50,7 | 925,0094,98 | 43,6 |
Осень осень пасмурно | ||||
1 | 10450,002700,07 | 89,5 | 1974,75409,08 | 71,8 |
2 | 3632,501103,81 | 105,3 | 1080,33256,17 | 82,1 |
3 | 737,75161,93 | 76 | 344,08125,04 | 126 |
4 | 3174,17583,25 | 63,7 | 1445,42191,36 | 45,9 |
5 | 2483,33345,06 | 48,1 | 1142,08135,93 | 41,4 |
Зима зима пасмурно | ||||
1 | 4472,131591,51 | 100,1 | 675,00126,42 | 53 |
2 | 2375,38902,71 | 107,5 | 260,0058,46 | 63,6 |
3 | 717,53359,65 | 141,8 | 53,0014,53 | 77,4 |
4 | 1202,5191,63 | 45,1 | 541,25141,29 | 73,9 |
5 | 1107,50171,30 | 43,8 | 590,00120,61 | 57,8 |
Максимальный прирост центрального проводника растений кофе наблюдался в варианте 4 в августе 2009 г. и июле 2010 г. и варианте 5 в апреле 2009 г. и в июне 2010аг. Во всех зонах интерьера в зимние и осенний месяцы рост растений отсутствовал, либо был незначительным (табл. 6).
Анализ биометрических параметров у растений кофе в различных зонах интерьера по уровню освещённости показал, что наиболее благоприятными для роста и развития являются зоны Максимальная освещенность и Средняя освещенность. Из данных таблицы 6 видно, что биометрические параметры растений кофе в зонах максимальной и средней освещенности существенно выше, чем в зонах низкой освещенности. Так, в 2010 г. годовой прирост суммарной площади листьев в варианте 1 в 15 раз (1160,92 см2), варианте 3 и варианте 4 в 14 - 13 раза (1062,13 - 1009,7 см2) выше, чем в варианте 3 (78,08 см2), где недостаточная освещённость угнетала рост и развитие растений (табл. 6).
Таблица 6 - Динамика роста и развития кофе аравийского в зависимости от зоны в интерьере по уровню освещённости
Вариант | Период __роста____ Месяц наибольшего прироста | Годовой прирост центрального проводника, см | Годовой прирост боковых побегов, см | Годовой прирост суммарной площади листьев, см2 | Максимальное количество истьев, шт. | |||||
2009 | 2010 | 2009 | 2010 | 2009 | 2010 | 2009 | 2010 | 2009 | 2010 | |
1 | I - X IV | II - X VII | 15,20,7 | 17,41,7 | 115,2 11,9 | 132,8 15,1 | 923,80109,57 | 1160,92250,78 | 74,0 5,8 | 100,46,5 |
2 | I - X IV | II - X VII | 12,60,8 | 14,61,6 | 64,46,9 | 88,5 18,1 | 773,7372,99 | 1062,13133,33 | 44,0 2,8 | 74,06,1 |
3 | II - X VIII | III - X VII | 3,80,2 | 3,40,5 | 10,71,9 | 20,3 4,9 | 11,3026,37 | 78,0852,50 | 24,5 2,4 | 25,81,9 |
4 | I -X VIII | III - X VII | 8,00,4 | 10,80,5 | 41,54,7 | 71,4 8,8 | 158,3034,23 | 1009,7105,91 | 39,2 3,4 | 61,32,9 |
5 | I - XIV | III - X VI | 6,70,6 | 7,80,4 | 28,01,6 | 48,4 4,0 | 277,9078,63 | 270,3256,78 | 31,4 2,6 | 48,51,4 |
В интерьере помещений высота и суммарная площадь листьев растений кофе в зависимости от возраста и зоны размещения растений по уровню освещённости отличались. При закладке опытов использовались однолетние растения кофе высотой около 19,5асм и суммарной площадью листьев 611 - 755 см2. Высота растений кофе в возрасте 3-х лет в зоне Максимальная освещённость достигала 52 см, что выше на 10-25а%, чем при размещении в зонах средней освещённости и на 35 - 49%, чем при размещении в зонах низкой освещённости (рис.1).
Динамика суммарной площади листьев растений кофе в зависимости от уровня освещённости также изменялась. Лучший вариант по всем датам учёта Цвариант 1. Так, в возрасте 3-х лет суммарная площадь листьев в варианте 1 достигала 2870 см2, что на 22-33% больше, чем при размещении растений в вариантах 2 и 4, и на 57 - 83% и в вариантах 3 и 5 (рис.1).
а | б |
Рисунок 1 - Динамика высоты (а) суммарной площади листьев (б) растений кофе в зависимости от варьирования уровня освещённости (2008 - 2010 гг.)
На основе данных показателей было установлено, что наилучший рост и развитие растений кофе происходит в зоне Максимальная освещенность. Однако при попадании прямых солнечных лучей в летний сезон на растения кофе наблюдали солнечные ожоги на листьях. Это приводило к снижению декоративности. Наоборот, в зоне Средняя освещенность указанные показатели ниже, но внешний вид растений более привлекателен.
3.2. Сезонность возделывания Coffea arabica L. в интерьере
Для лучшего роста и развития растения кофе и максимального извлечения пользы в интерьере, актуален вопрос мониторинга условий интерьера территории зданий по сезонам года (лето, осень, зима и весна) с учетом комплекса микроклиматических параметров. В таблице 7 показаны микроклиматические условия в изучаемых зонах здания и биометрические параметры в зависимости от сезона года.
Проанализировав полученные данные динамики параметров микроклимата в интерьерах помещений по сезонам года, выявлено, что весенний и летний сезоны характеризуются наиболее оптимальными условиями среды, что обеспечивает самый активный рост и развитие растений кофе (табл. 7).
Так, в 2009 г. период активного роста центрального проводника во всех вариантах опыта наблюдался в эти сезоны и их значения были равнозначны. В 2010 г. максимальный прирост центрального проводника наблюдался в летний сезон. Так как отмечено наибольшее количество ясных дней, температура воздуха была выше нормы, относительная влажность воздуха в пределах нормы (табл. 7).
Таблица 7 - Влияние микроклимата изученных зон здания на рост и развитие растений кофе в зависимости от сезона года
Сезон | Зона (Вариант) | Значения параметров микроклимата | Биометрические параметры | |||||
Сумма активных температур, С | Средняя относительная влажность воздуха, % | Суммарная освещённость, тыс. к/ч | Прирост центрального проводника, см | Суммарный прирост боковых побегов, см | Количество листьев, шт | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Осень | А | 1 | 1729 | 65 | 35149,6 | 1,4 0,25 | 15,25,50 | 67,15,2 |
2 | 1729 | 65 | 12218,3 | 0,70,16** | 7,21,85** | 47,33,62* | ||
3 | 1729 | 65 | 2481,5 | 0,40,11** | 1,10,48*** | 24,72,58** | ||
В | 4 | 1729 | 43 | 10676,7 | 1,00,15* | 3,40,85** | 34,54,28** | |
5 | 1729 | 43 | 8352,9 | 0,80,09** | 4,80,88** | 31,42,11** | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Зима | А | 1 | 1020 | 50 | 6611,6 | 0,20,08 | 9,44,71 | 37,22,85 |
2 | 1020 | 50 | 3511,8 | 0,20,11 | -12,53,75 | 31,82,83 | ||
3 | 1020 | 50 | 1060,8 | 0,00,04 | -1,40,97 | 15,42,13 | ||
В | 4 | 374 | 20 | 1777,8 | 0,10,05 | -26,46,03 | 10,31,19 | |
5 | 374 | 20 | 1637,3 | 0 | -11,43,15 | 14,21,35 | ||
Весна | А | 1 | 2024 | 66 | 133159,6 | 6,60,08 | 48,28,33 | 73,25,49 |
2 | 2024 | 66 | 93467,7 | 5,70,85* | 37,18,52 | 48,04,53** | ||
3 | 2024 | 66 | 5167,8 | 1,50,29*** | 8,03,38*** | 20,02,23*** | ||
В | 4 | 2002 | 37 | 38596,8 | 2,80,31** | 19,32,95** | 27,51,60*** | |
5 | 2002 | 37 | 20166,1 | 1,80,30*** | 11,80,69** | 27,81,63*** | ||
ето | А | 1 | 2418 | 65 | 260816,9 | 9,60,88 | 78,87,77 | 100,46,46 |
2 | 2418 | 65 | 81980,0 | 8,20,88 | 56,75,39* | 74,06,08** | ||
3 | 2418 | 65 | 6671,1 | 1,80,27*** | 12,63,80** | 25,82,11*** | ||
В | 4 | 2300 | 52 | 116984,9 | 7,70,27* | 75,15,96 | 61,3 2,98** | |
5 | 2300 | 52 | 36990,2 | 5,50,46** | 43,21,71** | 48,51,36*** | ||
Примечание. *, **, *** отличия от контроля значимы соответственно при Р<0,05; 0,01; 0,001.
По результатам исследований влияния комплекса факторов окружающей среды на рост и развитие растений кофе был проведён корреляционный анализ. Установлено, что наибольшую роль в росте и развитии растений кофе в условиях Москвы выполняет уровень освещённости (табл.8).
Анализ динамики комплекса факторов среды по сезонам года указывает на необходимость правильного подбора зон на территории зданий для лучшего роста и развития растений кофе. В результате корреляционного анализа установлено, что наибольшее значение для роста и развития растений кофе в интерьере помещений г. Москвы имеет уровень освещённости по сравнению с температурой и относительной влажностью воздуха (табл.8). Так, установлена тесная значимая взаимосвязь (rа=а0,74) между уровнем освещённости и динамикой морфологических параметров роста и развития растений.
Таблица 8 - Уровень корреляционной зависимости динамики роста и развития растений кофе от изменений факторов среды
Микроклиматические факторы по сезонам | Прирост центрального проводника | Суммарный прирост боковых побегов | Количество листьев |
Сумма активных температур | 0,60 | 0,55 | 0,40 |
Средняя относительная влажность воздуха | 0,46 | 0,48 | 0,40 |
Суммарная освещённость | 0,74* | 0,73* | 0,72* |
Примечание. Корреляция значима при р<0,01
Таким образом, в условиях помещений одним из самых важных и лимитирующих факторов возделывания растений кофе в интерьере в осенне-зимний период является уровень освещённости (до 5 тыс. к).
3.3. Аллелопатическая адаптивность Coffea arabica L. в фитокомпозициях
Для более широкого внедрения растений кофе необходимо использовать его при создании фитокомпозиций. Однако недостаточно изучено сочетание растений по адаптивным и аллелопатическим свойствам. Так как взаимоотношения растений в интерьере закрытых помещений ещё, как правило, не учитываются.
При формировании фитокомпозиций показано стимулирующее и ингибирующее влияние определённых растений на рост и развитие растений кофе.
Результаты вегетационных опытов показали, что высота растений и количество листьев кофе увеличилась на 21 и 38 % при совместном произрастании с кардамоном, на 13-38 % с хлорофитумом соответственно по сравнению с контролем 1 и уменьшился на 9-19 % с традесканцией (табл. 9).
При совместном произрастании растения кофе оказывали стимулирующее действие на рост и развитие растений кардамона и хлорофитума. Их высота и количество листьев по сравнению с контролем 2 увеличилась на 15а-35 % соответственно (табл. 9).
Таблица 9 ЦДинамика морфологических параметров растений кофе при одиночном возделывании и в фитокомпозициях
Вариант | Высота растения, см | НСР05 | Кол-во листьев, шт | НСР05 | |||
01.04.2009 | 10.04.2010 | 01.04.2009 | 10.04.2010 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1. | Кофе (контроль 1) | 20,6 | 25,4 | 1,8 | 16 | 21 | 3,5 |
Кофе + Кардамон | 20,8 | 30,7 (+ 21%) | 16 | 29,1 (+38%) | |||
26,6 | 62,4 (+15,3%) | 4,0 | 5 | 39,0 (+34,5%) | 3,1 | ||
Кардамон (контроль 2) | 26,9 | 54,1 | 5 | 29 | |||
2. | Кофе (контроль 1) | 20,6 | 25,4 | 1,8 | 16 | 21 | 3,5 |
Кофе + Хлорофитум | 20,8 | 28,8 (+13%) | 16 | 29,0 (+38 %) | |||
10,8 | 41,1 (+14,8%) | 1,2 | 18,6 | 37,2 | Fф<Fтр | ||
Хлорофитум (контроль 2) | 10,8 | 35,8 | 18,6 | 37,4 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
3. | Кофе (контроль 1) | 20,6 | 25,4 | 1,8 | 16 | 21 | 3,5 |
Кофе + Зебрина | 20,8 | 25,8 | 16 | 17 (-19,4%) | |||
10,0 | 118,0 (-17,9%) | 11,4 | 20 | 104,8 (-53,4 %) | 26,9 | ||
Зебрина (контроль 2) | 10,0 | 143,8 | 20 | 225 | |||
4. | Кофе (контроль 1) | 20,6 | 25,4 | 1,8 | 16 | 21 | 3,5 |
Кофе + Спатифиллум | 21,0 | 27,4 (+7,3%) | 16 | 23 | |||
35,6 | 47,1 | Fф<Fтр | 7,2 | 23,4 | Fф<Fтр | ||
Спатифиллум (Контроль 2) | 35,8 | 50,2 | 7,2 | 22,2 | |||
5. | Кофе (контроль 1) | 20,6 | 25,4 | 1,8 | 16 | 21 | 3,5 |
Кофе + Традесканция | 20,6 | 23,2 (-8,6 %) | 16 | 17 (-19,4%) | |||
15 | 114,1 (- 34,5 %) | 13,4 | 25 | 200 (-18,4 %) | 19,7 | ||
Традесканция (контроль 2) | 15 | 174,2 | 25 | 245 | |||
Таким образом, кардамон и хлорофитум действует как виды стимуляторы, традесканция и зебрина, наоборот, как подавляющие виды, а спатифиллум как нейтральный вид.
3.4. Динамика фотосинтетических пигментов у Coffea arabica L. в зависимости от условий выращивания
Для понимания защитных приспособительных реакций растений кофе при их размещении в зонах с различной степенью интенсивности освещения особую роль представляет изучение содержания пигментов в листьях. Как видно из таблицы 10, у растений кофе, размещённых в зонах Максимальная освещенность и Средняя освещенность, суммарная площадь листьев была выше и составило 2996 и 2583 см2, а соответственно за счёт этого было и увеличение суммарного содержания пигментов на одно растение. Наоборот, затенение вызывало уменьшение количества, как хлорофиллов, так и каротиноидов.
Таблица 10 - Влияние уровня освещённости на динамику содержания пигментов в листьях растений кофе
Варианты | Суммарная площадь листьев, см2 | Хлорофилл а, мг | Хлорофилл b, мг | Каротиноиды, мг | ||||
XSx | V,% | XSx | V,% | XSx | V,% | XSx | V,% | |
1 | 2996,0114,4 | 38,1 | 36,69,3 | 25,4 | 26,27,5 | 28,6 | 9,32,2 | 23,7 |
2 | 2583,072,6 | 2,8 | 31,38,9 | 28,4 | 23,56,9 | 29,3 | 7,82,3 | 29,5 |
3 | 494,541,8 | 8,5 | 12,03,0 | 17,3 | 9,52,3 | 22,6 | 3,20,5 | 17,6 |
4 | 1622,879,3 | 4,9 | 23,71,4 | 5,9 | 18,11,2 | 6,6 | 5,90,3 | 5,1 |
5 | 854,668,9 | 8,0 | 16,91,2 | 25,0 | 5,31,2 | 24,2 | 1,70,3 | 15,6 |
Пигментный состав листьев может являться критерием оценки на адаптивность при совместном произрастании растений кофе с другими декоративными видами. В качестве контроля было взято одиночное растение кофе. Суммарная площадь листьев растений кофе в фитокомпозициях кофе+кардамон, кофе+хлорофитум существенно выше по сравнению с контролем 1 и составила 1745,3 и 1725,3 см2 соответственно (табл. 11).
Таблица 11 - Влияние фитокомпозиций на содержание пигментов в листьях растений кофе
Варианты | Суммарная площадь листьев, см2 | Хлорофилл а, мг | Хлорофилл b, мг | Каротиноиды, мг | ||||
XSx | V,% | XSx | V,% | XSx | V,% | XSx | V,% | |
Контроль 1 | 1461,355,8 | 3,8 | 17,22,6 | 15,1 | 16,11,7 | 10,6 | 5,90,6 | 10,2 |
1. | 1745,361,3 | 3,5 | 20,02,5 | 12,5 | 16,21,4 | 8,6 | 5,30,5 | 9,4 |
2. | 1725,363,9 | 3,7 | 19,25,8 | 30,2 | 15,05,0 | 33,3 | 5,31,9 | 35,8 |
5. | 846,746,5 | 5,4 | 8,31,3 | 15,7 | 6,30,8 | 12,7 | 2,10,4 | 19,0 |
3. | 1473,762,6 | 23,5 | 17,43,2 | 18,3 | 13,72,6 | 19,0 | 4,40,7 | 15,9 |
4. | 949,754,6 | 5,7 | 10,71,6 | 14,9 | 9,01,5 | 16,7 | 2,90,5 | 19,2 |
Результаты опыта показали, что по содержанию в листьях у одиночного растения кофе (контроль 1) пигментов существенно больше, чем при совместном произрастании с традесканцией и зебриной, но с остальными растениями данные контроля близки по значению (например, хлорофилла a от 17,4 до 20,0 мг). Видимо, при отрицательной аллелопатии содержание пигментов значительно снижается в листьях, а при аллелопатии адаптирующей повышается либо остаётся без изменений.
Для озеленения интерьеров помещений г. Москвы и Московской области предложены адаптивные и декоративные фитокомпозиции с использование растений кофе (рис.2).
Фитокомпозиция 1 (для зон с максимальной до70 тыс. к и средней до 35 тыс. к освещенностью) | Фитокомпозиция 2 (для зон со средней до 35 тыс. к и низкой до 4,5 тыс. к освещенностью) | |
Фитокомпозиция 4 (для зоны с низкой до 4,5 тыс. к освещенностью) | Фитокомпозиция 3 (для настенных минитеплиц о коло 5-10 тыс. к) |
Рисунок 2 - Адаптивные и декоративные фитокомпозиции с использованием растений кофе, рекомендованные для различных зон зданий
ГлавааIV. Экономическая эффективность реализации фитокомпозиций
Использование в озеленении интерьеров фитокомпозиций, обеспечивающих интенсивный рост и развитие растений за счет правильного сочетания видов, позволяет получить высокий экономический эффект.
Наибольшими затратами на обслуживание одной фитокомпозиции характеризовались фитокомпозиции Кофе+традесканция и Кофе+зебрина (в 1,4 раза выше, чем при аллелопатии адаптирующей) (табл. 12).
Таблица 12 - Экономическая эффективность реализации фитокомпозиций для типовых офисных помещений объемом 1000ам3
Показатели за год | Фитокомпозиции | |||||
Кофе (контроль) | Кофе+ кардамон | Кофе+ хлорофитум | Кофе+ спатифиллум (контроль) | Кофе+ традесканция | Кофе+ зебрина | |
Суммарная пло-щадь листьев кофе, м2 | 9,0 | 10,6 | 10,2 | 9,3 | 5,4 | 4,8 |
Себестоимость, руб | 178200 | 200400 | 200400 | 200400 | 4680* | 4680* |
Цена реализа-ции, включая уход, руб | 247200 | 386400 | 386400 | 386400 | 386400 | 386400 |
Прибыль от реализации, руб | 69000 | 186000 | 186000 | 180000 | 105600 | 105600 |
Уровень рента-бельности, % | 38,7 | 92,8 | 92,8 | 87,2 | 37,6 | 37,6 |
Примечание. *- дополнительная подсадка растений в фитокомпозиции для восполнения необходимой площади листьев.
Длительность проявления декоративности фитокомпозиций Кофе+традесканция и Кофе + зебрина составляло около шести месяцев. Поэтому в течение года необходимо восстановление фитокомпозиций, состоящая из подсадки растений кофе для достижения необходимой суммарной площади листьев, за счёт чего закупочная стоимость растений, стоимость грунта и дренажа и стоимость формирования увеличиваются в два раза.
Себестоимость фитокомпозиций Кофе+кардамон и Кофе+хлорофитум снижается за счёт сохранения и увеличения в течение года площади листовой поверхности, декоративности и адаптивности в условиях закрытых помещений, что обеспечивает расчетную годовую прибыль 318 руб. при озеленении типового офиса площадью 1000 м3 при уровне рентабельности 92,8 %.
Уровень рентабельности при реализации фитокомпозиций Кофе+кардамон и Кофе+хлорофитум составил 92,8 %, что в 2,5 раза больше по сравнению с фитокомпозициями Кофе + традесканция и Кофе + зебрина и при выращивании одиночного растения кофе (контроль) (табл. 11).
благодарность
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю академику Россельхозакадемии, доктору биологических наук Жученко А.А. (мл.) за научное руководство, неоценимую помощь и поддержку в проведении исследований, а также в подготовке материалов и написании диссертации. Автор выражает искреннюю благодарность заслуженному агроному РФ, старшему научному сотруднику лаборатории декоративных культур ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии АртюховойаА.В. за ценные замечания при создании экспериментальной базы, постановке и проведении экспериментов; коллективу лабораторно-аналитического центра агрохимии и почвоведения ВСТИСП Россельхозакадемии за помощь в освоении новых методик; доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заведующему отделом современных систем питомниководства и технологий возделывания садовых культур Воробьеву В.Ф. за поддержку и советы при проведении исследований.
Выводы
- Определяющими факторами роста и развития растений кофе в интерьере помещений являются: температура и относительная влажность воздуха, скорость воздушных потоков и освещённость. Установлены оптимальные параметры освещённости до 30а000 к, температуры воздуха более 20 С, относительной влажности воздуха не менее 50 % и скорости воздушных потоков около 0,1 м/сек. Исследованиями доказана высокая корреляционная зависимость интенсивности роста и развития растений кофе от уровня освещённости (r=0,74).
- Установлено влияние динамики комплекса факторов окружающей среды на рост и развитие растений кофе. Зонирование зданий по параметрам микроклимата обусловливает выделение благоприятных зон для оптимального роста и развития растений кофе. Главным фактором, влияющим на рост и развитие растений кофе в закрытых помещениях, является уровень освещённости.
- Рост и развитие растений кофе находится в зависимости от сезона и погодных условий года. Наиболее высокие показатели по приросту морфологических параметров отмечены в зонах максимальной и средней освещенности интерьера на территории зданий на юго-западной и восточной сторонах.
- Для понимания защитных приспособительных реакций растений кофе при их размещении в зонах с различной степенью интенсивности освещения особую роль представляет изучение содержания пигментов в листьях. Для растений кофе, размещённых в зонах Максимальная освещенность и Средняя освещенность установлена наибольшая суммарная площадь листьев - 2996 и 2583 см2 и содержание в них пигментов на одно растение. Затенение среды выращивания вызывало уменьшение количества в листьях, как хлорофиллов, так и каротиноидов.
- Пигментный состав листьев может являться критерием оценки адаптивности растений кофе при совместном произрастании с другими декоративными видами. При отрицательной аллелопатии содержание пигментов в листьях значительно снижается, а при аллелопатии адаптирующей повышается или остаётся без изменений.
- Показано стимулирующее и ингибирующее влияние определённых растений на рост и развитие растений кофе. Стимуляторами являются кардамон и хлорофитум, которые увеличивают прирост побегов на 15 %, а ингибиторами - традесканция и зебрина, которые снижают прирост побегов на 9 %. Спатифиллум характеризуется нейтральным действием.
- Использование питательного грунта для плодовых деревьев и ягодных кустарников при выращивании растений кофе обеспечивает увеличение прироста центрального проводника на 21-31%, суммарной длины боковых побегов на 35-41 % и площади листьев на 16-38 %.
- Расчет экономической эффективности при формировании фитокомпозиций кофе+кардамоном и кофе+хлорофитум показал уровень рентабельности 92,8 %.
Рекомендации для озеленения офисных помещений
с использованием кофе аравийского
- Для определения оптимальных зон роста и развития растения кофе в интерьерах помещений необходимо проводить мониторинг по комплексу параметров: температура воздуха, относительная влажность воздуха, освещенность и скорость воздушных потоков.
- Растения кофе в интерьерах помещений необходимо размещать в зонах по уровню освещённости: максимальной (юго-запад - до 75 тыс.лк) и средней (юго-запад - до 35 тыс. к) и средней (восток - 35 тыс. к). В весенний и летний сезоны в зоне максимальной освещённости растения кофе необходимо притенять.
- В интерьерах закрытых помещений города Москвы растения Coffea arabica L. важно правильно размещать с учетом сезона года и зонирования здания. Растения кофе необходимо возделывать в зонах с освещённостью, температурой и относительной влажностью воздуха по сезонам года соответственно: зимой - не менее 2000 к, 18-20 оС и не менее 60%, летом - 5000-35000 к, до 25оС и 70-80 %; осенью и весной - 3000-5000 к, 20-22оС и 60-70%. Высокая скорость воздушных потоков более 0,1 м/сек неблагоприятна для роста и развития растений кофе, особенно в зимний период.
- При формировании фитокомпозиций лучший рост и развитие растений кофе обеспечивает совместное выращивание кофе аравийского с кардамоном настоящим, хлорофитумом Бонни, спатифилумом Уоллиса.
- Для получения растений кофе с более облиственной и объёмной кроной в условиях интерьеров закрытых помещений рекомендуется их выращивание на субстрате Грунт для плодовых деревьев и ягодных кустарников, состоящего из низинного торфа с добавлением известняковых материалов и производных минеральных удобрений (NH4+NO3 - 30 мг/л; P2O5 - 400 мг/л; К2О5 - 400 мг/л) и кислотностью рН - 5,5.
Список опубликованных работ
- Артюхова, А.В. Средоулучшающие фитотехнологии в северных мегаполисах [Текст] / А.В. Артюхова, А.А. Жученко (мл.), О.С. Учаева // Декоративное садоводство России. Матер. Всероссийской науч.-практ. конф. Декоративное садоводство России: состояние, проблемы, перспективы (24-27 июня 2008, Сочи) // Науч. тр. - Вып. 41. - С.11-18.
- Жученко, А.А. (мл.) Перспективы расширения возделывания кофейных деревьев в интерьере северных мегаполисов [Текст] / А.А. Жученко (мл.), О.С. Учаева // Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук: Материалы всероссийской конференции с элементами научной школы для молодёжи. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2009.- С. 198-204.
- Учаева, О.С. Влияние почвенного субстрата на рост и развитие кофейного дерева в интерьере помещений [Текст] / О.С. Учаева, А.А. Жученко (мл.) // Сб. научн. Тр. посвященный Международной научно-практической конференции Фитодизайн в современных условиях (Белгород, 14-17 июня 2010 г.), - Белгород: БеГУ. - 2010.- С. 246-250.
- Учаева, О.С. Влияниеауровня освещённости на рост и развитие кофе аравийского (Coffea arabica L.) в интерьере [Текст] / О.С. Учаева, А.А. Жученко мл. // Садоводство и виноградарство.- 2010.- №3.-С. 46-48.
- Учаева, О.С. Кофейное дерево в интерьере [Текст] // Сб. материалов Круглого стола Средоулучшающие фитотехнологии в мегаполисах.- М., Рос. гос. аграр. заоч. ун-т.- 2010.-С.111-121.
- Артюхова, А.В. Интродукция и средоулучшающие фитотехнологии [Текст] / А.В. Артюхова, А.А. Жученко (мл.), О.С. Учаева // Сб. материалов Круглого стола Средоулучшающие фитотехнологии в мегаполисах.- М., Рос. гос. аграр. заоч. ун-т.-2010, С. 101-107.
- Учаева, О.С. Степень повреждения мучнистым червецом растений Coffea arabica L. в интерьере [Текст]/ О.С. Учаева, А.А. Жученко (мл.) // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ, посвященный Международной научно-практической конференции Инновационные направления и проблемы в защите садовых культур от вредных организмов на современном этапе, г. Москва, (12-14 июля 2010),- т. XXIV.-ч. 2, С. 132-138.
- Учаева, О.С. Сезонность возделывания кофейного дерева в интерьере [Текст] // Декоративное садоводство Сибири: проблемы и перспективы. Материалы Международной научно-практической конференции Декоративное садоводство Сибири: проблемы и перспективы, посвященной 100-летию со дня рождения З.И. Лучник, 18-21 августа 2010 г.- Барнаул, 2010.- С. 203-206.
- Жученко, А.А. (мл.) Адаптивность кофе в фитокомпозициях [Текст]/ А.А. Жученко (мл.), О.С. Учаева // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ. - М, 2011. - т. XXVII.- С. 220-229.
- Жученко, А.А. (мл.)Роль Coffea arabica L. в улучшении среды обитания человека [Текст] / А.А. Жученко (мл.), О.С. Учаева // Субтропическое и декоративное садоводство: сб. науч. тр. - Сочи, 2011.-Вып. 45. - С. 282 - 289.
- Учаева, О.С. Влияние факторов среды на рост и развитие растений кофе в интерьере [Текст] / О.С. Учаева, А.А. Жученко мл. // Садоводство и виноградарство.- 2011.- №6.- С. 13-15.
Примечание. Курсивом выделены статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству