Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Биология хрена 9
1.2. Химический состав хрена 16
1.3. Использование хрена 17
1.4. Агротехника хрена 19
1.5. Болезни и вредители 33
1.6. Влияние сроков выращивания на урожай хрена . 35
1.7. Уборка и хранение 37
2. Материалы и методы исследований 41
2.1. Способы культуры: терминология 41
2.2. Структура урожая 42
2.3. Структура и морфология корневища 42
2.4. Полевые опыты 43
2.4.1. Объект исследования 44
2.4.2. Влияние размеров посадочного черенка на урожай хрена 49
2.4.3. Влияние различных видов и доз удобрений на урожайность и структуру корневищ хрена . 50
2.4.4. Влияние сроков посадки и уборки на характер роста и урожайность хрена . 51
2.4.5. Биологические и морфологические особенности роста и развития корневой системы хрена 52
2.4.6. Выращивание хрена в порослевой культуре . 53
2.4.7. Агроклиматическая характеристика Владимирской области , 54
2.4,8, Общая агротехническая характеристика хозяйства 57
3. Результаты исследований 59
3.1. Влияние размера посадочного черенка на урожай хрена 59
3.2. Влияние сроков посадки и уборки на характер роста и урожайность хрена 73
3.3. Влияние различных видов и доз удобрений на урожайность и структуру корневищ хрена 87
3.4. Порослевая культура хрена 104
3.4.1. Биологические и морфологические особенности роста и развития корневой системы хрена 104
3.4.2. Порослевая культура хрена как новый способ индустриальной технологии 121
3.4.3. Разработка индустриальной технологии выращивания хрена в порослевой культуре
в совхозе "Ставровекий" 130
3.5. Экономическая эффективность выращивания хрена 136
Выводу
- Химический состав хрена
- Влияние сроков выращивания на урожай хрена
- Влияние различных видов и доз удобрений на урожайность и структуру корневищ хрена
- Биологические и морфологические особенности роста и развития корневой системы хрена
Химический состав хрена
Химический состав хрена зависит от сорта и зоны выращивания. Сухого вещества в хрене содержится до 23% (167). В съедобной части хрена содержится белков 2,5%, углеводов 16,3%. Богат и разнообразен минеральный состав хрена. В 100 г сухого вещества содержится мг: К20 - I00Q-I30Q, Na2 3- 80-200, СаО -160-600, Fe20$- ІЗ, Р205 - 160-300, S02 - 300-500 (20).
В хрене содержатся витамины Bj - 0,08, В2 - 0,10, РР -0,40, С - 0,55 мг%. Наличие этих веществ определяет энергетическую ценность хрена. Церевитинов Ф.В. (184) сообщает, что в составе золы корневищ находится К20 - 30,7%, Na20- 3,96%, СаО - 8,23%, Р205 - 7,75%, so2 - 30,79%, а также органически связанная сера. По сообщению Владиславского В. (38)иБоровго Б.М. (25) в хрене обнаружен лизоцим. Это антибактериальное средство очень активное. Оно уничтожает многие микробы в разведении 1:10 000 000.
Острый вкус хрена и запах обуславливаются соединением глю-козида синигрина и аллилгорчичного масла. Синигрин под влиянием энзима мирозина расщепляется на глюкозу, бисульфат натрия и аллилизотиоцианат, который называют эфирным горчичным маслом. Как указывает Gildemeister Е., Hoffmann Р. (204), горчичное масло, фермент мирозин, глюкозид синигрин, эфиры изотиоциано-вой кислоты и непредельные спирты (алиловый, бутиловй и другие), а также ароматические спирты (фениловый, оксибензоловый и другие) придают корневищам хрена особый резкий запах и вкус. Содержание глюкозидов в растении может довольно резко изменяться в зависимости от сорта и условий выращивания. В южных районах его концентрация выше, чем в северных (145). По данным Чулко-ва Н.И., Чулковой B.C. (187), Радой Б.Ф. и Зотова А.П. (152) в хрене содержится до 200 мг витамина С,в 100 г сирого вещества
Исследуя местные сорта хрена, Швалковская Л.Э. (192) нашла, что содержание витамина С в корнях хрена, возделываемого в Латвии, ниже, чем в корнях хрена, возделываемого в средней зоне СССР. Бабичев И.А. и Луковникова Г.А. (II) установили, что в сухих листьях хрена содержится (в процентах от общего содержания золы): К20 - 43,7%, СаО - 12,3%, 03 - 17,1%, 02 - 5,7%.
В листьях и корневищах хрена имеются бактерицидные вещества - аллилизоцианаты и изопропилизоцианаты (86, 159). Используемые при засолке огурцов и томатов листья оказывают подавляющее действие на вредную микрофлору.
В пищу используются молодые листья и корневища хрена. Листья потребляют в качестве салата, а корневища в качестве приправ. Он используется в пищевой, перерабатывающей и парфюмерной промышленности, а также в кулинарии и при консервировании овощей (31, 93).
Хрен имеет важное народнохозяйственное и экономическое значение не только в пищевой промышленности. Он является сырьем для промышленного получения фермента пероксидазы с мол.массой 44 100, простетическая группа которой близка гему гемоглобина. Пероксидазы играют важную роль в дыхании растений, катализируя окисление дыхательных хромогенов в дыхательные пигменты. У животных пероксидиза в небольших количествах обнаруживается лишь в лейкоцитах и молоке. Пероксидазу хрена применяют в лаборато риях при определении глюкозы в крови и моче, а также в цитохимических исследованиях (144). В последние 10 лет пероксидаза хрена широко используется в иммунохимии, медицине, сельском хозяйстве для проведения иммуноферментного анализа (148, 208).
Толстые сочные корневища хрена имеют специфический острый и в то же время "прохладный" вкус (202). По сообщению Маркова В.М. (ИЗ) среднегодовая норма хрена на одного человека равна 100-200 г в год. Он используется как пряность и приправа к мясным и рыбным блюдам (114, 184, 215), а также рекомендуется в рациональном питании как источник витамина С (2, 63, 127, 136). Хрен возбуждает аппетит и улучшает работу кишечника (16, 25, 101, 130).
Особую популярность и широкое применение хрен нашел в народной медицине в качестве противоцинготного, мочегонного и отхаркивающего средства. Его также применяют при лечении радикулита, плеврита, воспаления легких и невралгиях. Разбавив свежий сок хрена водой 1:1 полощут рот при воспалении слизистой оболочки и горло при ангине. Свежие листья хрена прикладывают к больным местам для снятия боли. Хрен усиливает мочеотделение, облегчает колики и уничтожает глисты у детей, облегчает зубную боль.
Хрен рекомендуется при усиленном умственном и физическом труде. Потребление хрена усиливает половые чувства (202). Препараты из корней используются при лечении раковых заболеваний (39).
В сельском хозяйстве корни хрена используют против грибковых заболеваний семян, а также для лучшей сохранности мясных продуктов (13). Фитонциды хрена губительно действуют на вирусы и другие возбудители болезней.
Влияние сроков выращивания на урожай хрена
Масса урожая корневищ хрена находится в прямой зависимости от длительности вегетационного периода, от числа месяцев вегетационного периода или лет выращивания. К уборке хрена приступают, когда диаметр основного корневища будет около 2,5-3 см и масса 150-200 г (97). Дьяченко B.C. (59) рекомендует начинать уборку, когда диаметр корневища достигнет 1,5 см, Пантиелев Я.Х. (141), Небесный С. (130) при достижении 4-5 см, а боковые ответвления - 1,5 см. Как видно из приведенных примеров мнения авторов о качественных показателях, по которым можно определять период уборки хрена, расходятся и весьма существенно, от 1,5 до 5 см.
По нашему мнению, определение периода уборки по величине центрального корневища может быть принято условно, относительно. Период уборки определяется исходя из хозяйственной целесообразности, а конкретно в каждом случае длительностью выращивания урожая. В литературе имеются сообщения, что хрен выращивают как в однолетней, так и в многолетней культуре, а следовательно величина урожая в кажом случае имеет конкретные отношения к длительности выращивания.
Установлено, что урожай корневищ хрена в однолетней культуре невысокий. Велик В.Ф. и др. (16) получил урожай хрена в однолетней культуре 5-8 т/га, Боос Г.В. (23) - 8-Ю т/га, Ги-ренко М.М. (41) - 8-12 т/га. Котов В.П. (86) в условиях Ленинградской области изучал вопрос влияния сроков уборки на увеличение урожая и выход корневищ товарной фракции. При уборке урожая весной, на следующий год после посадки, урожайность хрена увеличивается на 5% против осенней уборки. В двулетней культуре получен урожай 33,6 т/га, в тон числе товарных корневищ 10,6 т/га, что на 66$ выше однолетней культуры. Кораблев Г. (73) сообщает, что в двулетней культуре урожай корневищ хрена получают по 15-28 т/га.
Как видно из приведенных примеров урожайность хрена в двулетней культуре возрастает. Еременко Л.Л. и Комиссаров В.А. (60) рекомендуют вести культуру в течение двух лет, при этом двулетней культурой они называют такой случай, когда в первый год выращивается посадочный черенок в питомнике, а на второй год, высаженный в поле, из него вырастает товарный корень. В то же время подобный метод выращивания многие авторы считают как однолетнюю культуру. Возраст черенка при этом не учитывается, хотя это существенный фактор, который оказывает непосредственное влияние на качество продукции. Баумане М.Х. (13), Василенко Н.Г. (36), Брызгалов В.А. и др. (32), Пантиелев Я.Х. (140), Муханова Ю.И. и др. (124), Зотова А.П. и Орлеанская В.К. (63), Радой Б.Ф. и др. (152), Алексеевский К.Н. (7) указывают, что хрен выращивают как однолетнюю культуру с ежегодной посадкой весной и уборкой в год посадки поздно осенью. Брызгалов В.А. и др. (32) отмечают, что урожай в двулетней культуре увеличивается на 66%. Как однолетнюю и двулетнюю культуру рекомендуют Матвеев В.П. и Рубцов М.И. (114), Глебова Е.И. (44). Абрамович В.В. (2), Брайцев А.Ф. (28), Сокол П.Ф. (167) считают, что можно выращивать хрен и как трехлетнюю, но товарность его снижается.
Хрен, как овощная культура, возделывается ради корневищ однолетнего прироста, которая обладает наиболее высоким вкусовым качеством. Черенок, заготовленный из однолетвзго прироста и высаженный весной в поле, начинает второй год развития, и в однолетней культуре, убранной осенью, это корневище уже является двулетним,а при двулетней культуре маточный черенок убирается как трехлетнее корневище. Основная масса товарных корневищ в однолетней культуре - это разросшийся посадочный черенок. Следовательно, основная масса урожая в однолетней культуре -это двулетние корневища, вкусовые качества которых значительно ниже однолетнего прироста. Таким образом, вопрос определения сроков выращивания культуры - однолетняя, двулетняя и т.д., рассматривается односторонне. Приреличении возраста культуры возрастает количество урожая, а как возраст урожая влияет на качество, на химический состав корневищ - данных в литературе мы не обнаружили.
Отмечено, что наиболее интенсивный рост корневищ хрена идет в конце вегетационного периода. Б Нечерноземной зоне основная масса корневищ нарастает в сентябре и октябре. Поэтому к уборке необходимо приступать как можно позднее, перед наступлением устойчивого промерзания почвы. По сообщению Антипо-вич М.С. (9), самым хорошим периодом уборки является середина октября. Эделыптейн В.И. (198) сообщает, что хрен убирают, когда отмирают листья.
Внешним признаком созревания хрена считается время, когда листья приобретают рассеченный вид (200). Если по каким-либо хозяйственным причинам или при неожиданном наступлении холодов в осенний период уборки провести не представляется возможным, то ее можно проводить рано весной. Но и в этом случае запаздывать с уборкой не следует.
Начало интенсивного роста и развитие хрена отрицательно сказывается на качестве корневищ. Как сообщают Лежанкина З.С. (100) и Брызгалов В.А. и др. (32), содержание витамина С в них снижается, а Антипович М.С. (9) отмечает ухудшение вкусовых качеств.
Влияние различных видов и доз удобрений на урожайность и структуру корневищ хрена
Сырой куриный помет, как вид органического удобрения, появился в огромном количестве в связи с интенсивным развитием птицеводства. Во Владимирской области, рядом с совхозом "Став-ровский", имеется крупная птицеводческая фабрика, а в 1983 г. сдан в эксплуатацию комплекс по выращиванию бройлеров. На этих современных предприятиях в год накапливаются десятки тысяч тонн сырого куриного помета. Возникла острая необходимость его утилизации.
Одним из рациональных и наиболее эффективных приемов утилизации является использование сырого куриного помета в качестве основного удобрения под большинство сельскохозяйственных культур.
Перед внесением в почву в наших опытах сырой куриный помет при влажности 68-74% имел следующее содержание питательных элементов: N - ш4о - 0,44%, N - КО - 1,55%, Р205 - 1,16%, К20 - 0,74%.
В процессе изучения культуры и народного опыта мы уточнили, что после уборки на следующий год хрен отрастает и дает хорошие урожаи товарных корневищ. Этот способ мы назвали "порослевая культура" и включили в дополнительное изучение.
С целью изучения возможности порослевой культуры хрена, а также выращивания повторной культуры в ранневесенний период, проведены следующие наблюдения и эксперименты.
Изучали глубину залегания материнского корневища и корневых остатков, их длину, диаметр и массу, характер и особенности побегообразования. Наблюдение проводили через устройство раскопов. В 1983 г. был проведен откоп глубиною 2 м. Площадь р откопа 2,5 м , объем 5 м-% В организации наблюдений принимала участие студентка-дипломница кафедры овощеводства Устинова В.А. Методика откопа была разработана нами и заключалась в следующем. На площади делянки был намечен прямоугольник 2,5x1 м. С его короткой стороны откопали траншею глубиною 2,2 м, длиною 1,4 м, шириною 0,7 м. Через эту траншею проводилось удаление грунта из откопа, велись наблюдения. Грунт удаляли последовательно, начиная с нижнего слоя методом подкапывания, очищая корневую систему снизу вверх. Хрен на участке раскопа был посажен 19.05.1981 г., убран 19.09.1982 г.
Выращивание хрена в порослевой культуре
Существующая технология выращивания хрена, такие ее операции как заготовка посадочного материала, его хранение, обтирание перед посадкой, вырезка цветоносных стеблей основаны на ручном труде, что делает культуру хрена низкорентабельной. Ежегодно расширяя площади под хреном, мы разрабатывали вопросы индустриальной технологии, а именно: нарезка черенков не регламентированной длины 6-Ю см; разработка приспособлений к рассадопосадочной машине для механизированной посадки и картофелекопателю для уборки, снижение нормы посадки, применение полной механизации работ, связанных с выращиванием хрена в порослевой культуре.
Посадка хрена весною 1980 г., уборка осенью в год посадки. В последующие годы расширялись производственные посадки хрена, уборку поросли проводили ежегодно осенью. (Весною I98I-I983 гг. на участках с порослью проводили посев среднеспелой капусты на рассаду, которую убирали в первой декаде июня). Площадь опытной делянки 76 м , повторность четырехкратная. Схема посадки 70 х 25 см. Посадочный материал длиною 15 см, диаметр 1,5 см, масса 35 г. Сорт "Суздальский".
Климат Владимирской области характеризуется теплым летом, умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами.
Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца июля находится в пределах +17,50...+19,0 Температура воздуха самого холодного месяца января находится в пределах -11,0 ..— XX,5 Л/.
Первая половина зимы заметно теплее второй. Наиболее холодное время года во второй половине января и начале февраля. Абсолютный минимум бывает -27...-3IC , а абсолютный максимум +30...+3IC . Период с положительной среднесуточной температурой длится в среднем 208-213 дней. Переход температур через 0 к более высоким весною-в первой декаде апреля, к более низким - осенью в начале ноября. Длительность безморозного периода составляет 120-140 дней. Годовая сумма осадков в среднем составляет 550 мм. Две трети осадков за год выпадает в виде дождя, одна треть - в виде снега. Образование устойчивого снежного покрова происходит в конце ноября с колебанием в отдельные годы от 28 октября до 19 ноября. Высота снежного покрова достигает 30 см. Сумма положительных среднесуточных температур воздуха за период со среднесуточной температурой выше 10, изменяется от 1900 до 2200.
Биологические и морфологические особенности роста и развития корневой системы хрена
Спрос на продукцию хрена ежегодно возрастает. В то же время его производство остается на низком уровне. Колхозы и совхозы неохотно занимаются выращиванием этой ценной овощной культуры. На наш взгляд существует ряд объективных причин, которые сдерживают производство хрена. Существующая агротехника хрена многоступенчата и трудоемка. В ее основе заложен ручной труд, а большинство агроприемов, связанных с подготовкой посадочного черенка, трудно механизировать. На рост площадей существенное влияние оказывает посадочный материал, которого не хватает, а коэффициент его размножения находится на низком уровне. Как указывает Керефов К.Н. (81), способы возделывания культурных растений играют большую роль в процессе их становления.
Наши исследования показывают, что практика накопила значительное количество способов возделывания хрена. В их основе заложены биологические свойства корневой системы хрена - способность к вегетативному размножению. Мы считаем, что все существующие способы культуры хрена целесообразно разделить на две группы. В первую группу отнести способ культуры, в основу которого положено использование материнского корневища,и названный нами как порослевая культура. Посадка хрена произво дится один раз в начале культуры, а в последующие годы посадка не возобновляется, а уборка урожая проводится ежегодно.
Во вторую группу входят способы культуры хрена, которые рассмотрены в разделе 3.2 и определяются как яровая однолетняя культура хрена при осенней уборке, яровая однолетняя при весенней уборке, яровая двулетняя, озимая однолетняя, озимая двулетняя. В основу этих способов культуры хрена положен посадочный черенок. Каждому урожаю предшествует обязательная посадка. Эти две группы имеют существенные различия принципиального характера как по способам посадки, так и по структуре урожая. В порослевой культуре масса урожая состоит из корневищ однолетнего прироста и является возрастнооднородной. Во второй группе масса урожая состоит из возрастнонеоднородных корневищ.
С целью изучения возможности получения урожая корневищ хрена от поросли материнского корневища, использования средств механизации и отработки основных элементов агротехники индустриальной технологии, в 1980 году был заложен лабораторно-полевой опыт в четырех повторноетях. Площадь каждой делянки 78,4 м . Перед посадкой на участке был внесен сырой куриный помет из расчета 50 т/га. В качестве посадочного черенка использовались черенки корневищ хрена длиною 15 см, диаметром I см. Перед посадкой черенки не обтирались, а при посадке не ориентировались. Черенки укладывали на дно борозды горизонтально и засыпали почвой на глубину 10 см. Посадка проведена 10 мая 1980 года, а уборка яровой однолетней культуры осенью в год посадки. После уборки поле перепахивали на глубину 22-24 см. Рано весною 1981 года на участок был внесен сырой куриный помет и запахан на глубину 18-20 см. Затем участки пробороновали, прикатали и посеяли капусту "Слава" на рассаду. После уборки рассады (5 июня) все делянки пробороновали. С целью лучшего прогревания почвы на участке, где выращивается порослевая культура хрена, проводилось боронование, нарезка междурядий. Нарезка междурядий предусматривает лучшее прогревание почвы и активизирует отрастание побегов и частично их уничтожает. Таким образом, регулируется площадь питания растения. В течение вегетационного периода междурядные обработки проводили 4-6 раз.
Основной задачей, которая ставилась перед окучиванием -это создание наиболее благоприятных условий воздушного питания побегов, улучшение температурного режима почвы, а также уничтожение сорняков. По мере отрастания побегов, окучивание повторялось. В летний период проводились мероприятия по борьбе с вредителями хрена. Динамика появления всходов поросли хрена и нарастание массы листьев в зависимости от способа культуры показана на рис. 7 и 8. (В сборе и обработке данных принимала участие дипломница ВСХИЗО Устинова В.А.).
В ходе наших наблюдений мы пытались обнаружить по растениям хрена копирование предшествующих рядков. Но ни на одной делянке копирование не обнаружено. На I июля на одном квадратном метре было 12-18 всходов культуры, а к I августа их количество увеличилось до 22-28 штук.