Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Биологические особенности формирования урожая культуюй стахиса
1.1. Интродукция культуры стахиса 7
1.2. Ботаническое описание и биологические особенности представителей рода Stachys 9
1.3. Особенности агротехники культуры 16
1.4. Пищевое и лекарственное значение
представителей рода Stachys 24
ГЛАВА II. Экспериментальная часть
2.1. Условия, объект и методика проведения экспериментов 32
2.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований 36
ГЛАВА III. Влияние сроков посадки на рост и развитие растений стахиса 41
ГЛАВА IV. Формирование количественных признаков культурой стахиса в зависимости от доз вносимых удобрений
4.1. Особенности прохождения фаз роста и развития культуры 44
4.2. Изменение высоты растений стахиса в период вегетации 50
4.3. Формирование цветоносов на растении стахиса по периодам роста и развития 55
4.4. Динамика пазушных побегов растений стахиса 59
4.5. Формирование ассимиляционной поверхности 62
ГЛАВА V. Фотосинтетическая деятельность в посевах и формирование продуктивности стахиса 67
5.1. Площадь листовой поверхности в посадках культуры стахиса
5.2. Формирование фотосинтетического потенциала культурой стахиса 72
5.3. Изменение чистой продуктивности фотосинтеза культурой стахиса по фазам роста и развития 75
5.4. Коэффициент хозяйственной эффективности и взаимосвязь показателей фотосинтетической деятельности посадок стахиса
5.5. Структура урожая в опыте 82
ГЛАВА VI. Защита посадок стахиса от вредителей 86
ГЛАВА VII. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания стахиса 91
выводы 96
предложения к производству 98
список литературы
- Ботаническое описание и биологические особенности представителей рода Stachys
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Формирование цветоносов на растении стахиса по периодам роста и развития
- Изменение чистой продуктивности фотосинтеза культурой стахиса по фазам роста и развития
Введение к работе
По современным представлениям овощные растения являются одним из основных источников большой і pyrin ы биологически активных веществ, содержат практически все элементы таблицы Менделеева и имеют большое значение в питании населения как диетические продукты.
К таким культурам относится стахис (Stacliys sicboldii МіоД содержащий в клубеньках высокий процент сухого вещества углеводов, которые предсіав-лены нс крахмалом, как у основных клубнеплодов, а тетрасахаридом стахиотой. составляющей более 60 % сухой массы клубеньков (И. Кондратов, 1910),
В Н. Гомилевский <1909) указывал, что клубеньки стахиса, помимо бодь-шого диетического значения имеют лекарственные свойства, которые лоді передаются исследованиями Гипс В.К., Голубкиной Н.А., Коненкова П.Ф. (1996).
Однако, для успешной интродукции згою растения, необходимо провести комплексные исследования по биологии развития, фотосинтетической деятельности культуры, а также по определению возможности се адаптации к условиям зоны произрастания.
Такая работа была проведена нами в условиях КоспромскоЙ области в период 1998-2001 гг.
Цели и задачи исследовании.
Настоящая работа имела целью изучить адаптивные свойства культуры стахиса copra Ракушка к почвенно-кдиматическим условиям Костромской области, типичных для Северо-Западного региона России. При этом, особое внимание уделялось исследованию особенностей формирования продуктивності і стахиса в зависимости от срока посадки и различных уровней минерального питания.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
-
Изучить влияние абиотических факторов (сумма активных температур, количество осадков) на продолжительность межфазных периодов стахиса сорта Ракушка для уточнения экологической характеристики растения,
-
Изучить влияние весенних и осенних сроков посадки на продуктивность стахиса
-
Изучить параметры фотосинтетнческоЙ деятельности культуры стахиса.
-
Выявить закономерности формирования элементов продуктивности стахиса при внесении повышенных доз фосфор ио-кал и иных удобрений.
-
Установить биотические факторы, ограничивающие продуктивность стахиса.
-
Дагь экономическую и 1иер№ішсл^трл)цсикх культуры.
Научная новизна. ; :лУЧі-*%Л уіСЛі-ЮТЕ.:-^ ; .'. ' >vk. c-ij>j- (і»;"-:; r:M"',.4t«..i(n [
Впервые проведено научное исследование адаптивных свойств стахиса (Stachys sieboldit Miq.) в условиях Северо-Западного региона России. Установлено влияние климатических условий на морфологические признаки, фенологические и биологические свойства культуры. Проведена комплексная оценка формирования элементов продуктивности стахиса в зависимости от сроков посева и применения различных доз фосфорно-калийных удобрений. Впервые в Костромской области установлен фактор, ограничивающий получение стабильного урожая культуры, каким является вредитель стахиса — Endotlienia quadriinaculana Hw. Определена экономическая эффективность и дана энергетическая оценка производства стахиса.
Практическая значимость.
На основании проведенных исследований полученные экспериментальные данные по биологическим особенностям формирования растений стахиса, по динамике роста ассимиляционной поверхности, по формированию урожая мої-ут быть использованы для дальнейшей разработки элементои технологии возделывания культуры. Обоснованы оптимальные сроки посева стахиса в условиях Костромской обллє. Выявлена эффективность применения различных доз фосфорно-кали иных удобрений па хорошо окультуренных почвах. Установлен вредитель на культуре стахиса и предложены возможные меры борьбы с этим насекомым.
Основные положении выносимые на защиту
Продуктивность стахиса в зависимости от сроков посадки.
Фенологические и морфологические признаки и свойства стахиса в зависимости от почвенно-климатических условий зоны произрастания.
Показатели формирования биомассы по срокам посадки и различным фонам минерального питания.
Фотосинтетические показатели (площадь листьев, фотосинтетическнЙ потенциал, чистая продуктивность фотосинтеза, коэффициент хозяйственной эффективности) но вариантам опыта и фазам развития.
Экологическая пластичность и устойчивость культуры к вредителям.
Экономическая и энергетическая оценка возделывания стахиса.
Апробации работы.
Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседании кафедры растениеводства; на научно-практических конференциях профессорско-пренодавагсльского состава, аспирантов и научных сотрудников Костромской государственной сельскохозяйственной академии в 1999-2001 годах; на научно-техническом совете факультета агробизнеса КГСХА в 2000 и 2001 годах; на Международном Симко-
зиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущине, 2001).
Публикации. По материалам диссертации опублнковано4 работы.
Сгруктура и объем работы. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, методики проведения исследовании, экспериментальной части, выводов, рекомендаций производству, списка литературы, включающего 174 источника, в том числе 49 иностранных. Работа содержит 23 таблицы, 28 рисунков и 20 приложении.
Условия, объект и методика исследований.
Исследования проводились в течение четырех лет с 1998 но 2001 год на опытном поле Костромской ГСХА Объектом исследований служил сорт стахиса Ракушка, выведенный во ВНИИССОКе, нугем клонового отбора, профессором Коненковым П.Ф,
В опыте .№ t изучали влияние различных сроков посадки на рост, развитие и формирование урожая культуры. Варианты опыта:
-
Весенняя посадка (коїггроль).
-
Осенняя посадка.
В опыте № 2 изучали влияние различных доз фос<|юрно-кадийпых удобрений на изменение морфологических показателей и продуктивность культуры стахмеа при осеннем сроке посадки. Схема опыта:
1. Контроль.
2, K|;u .
З К|;і)Рти
4. К'ипРц,,.
5, KibiPjh)
Повторность в опыте 4-х кратная. Расположение делянок двухъярусное. Варианты на участке располагались в порядке увеличения вносимой нормы удобрений.
Посадку проводили в установленные опытным путем оптимальные сроки по схеме 70x30 см. Площадь посешюй делянки одного варианта с продольными защитными рядами составляла 52,5 м\ учётной- 28 м1.
Предшественником стахиса были: 1999 - залежь, 2000 морковь, 200! -даикпн. Почвы опытного участка дерново-под мл истые, но гранулометрическому составу - легкий суглинок. Обеспеченность почвы подвижным фосфором очень высокая, обеспеченность обменным калием - повышенная.
Удобрения вносились согласно намеченной схеме исследования.
В полсаом опыте проводили учет фенологических особенностей роста н развития культуры, биометрических и фотосингетических показателей в зависимости ст доз вносимых фосфорно-калийных удобрений и сроков посадки.
Биометрические измерения проводили но методике Велика В.Ф. (1970). В лабораторных условиях определяли площадь листовой поверхности; накопление сырой биомассы растений; содержание сухого вещества в листьях, стеблях, корнях, цветоносах; количество столонов, клубеньков, их массу и содержание сухого вещества.
В вегетационный период проводили изучение показателей фотосинтетической деятельности растений. Площадь листьев определяли весовым методом.
Фотосиптетический потенциал учитывали по методу Дорохова Л.М. (1959), Чистую продуктивность фотосинтеза рассчитывали но методике Ничи-1 юровича А. А. (1972). Степень влагообеспеченности территории рассчитывали по гидротермическому коэффициенту.
Урожай убирали и учитывали прямым методом, подсляночно. Учет урожая по фракциям проводили в соответствии с ОСТ 10 007-93.
Полученные результаты обрабатывались дисперсионным анализом (Доспехов Б. Л., 1979).
Экономическую эффективность рассчитывали по рекомендациям М.А.Никифорова и Б.И. Яковлеиа (1972). Энергетическую эффективность проводили но методике Посыпанова Г.С. и др. (1995).
Ботаническое описание и биологические особенности представителей рода Stachys
Стахис - древнее овощное растение, но возделываемое в однолетней культуре в течении многих тысячелетий. Родиной культуры считается Китай, а также Япония и Монголия. (Ипатьев А.Н., 1948; Кононков П.Ф., Бунин М.С, 1978).
Первые упоминания о стахисе отмечены в трудах китайских авторов в 14-17 веках (E.V. Bretschneider, 1898): в Большом китайском травнике (1368-1398гг.); в Shou-Shiung-Kao - труде, состоящем из 78 томов (1742 г.); в Большой китайской сельскохозяйственной энциклопедии (1562-1635 гг.); в Большой китайской энциклопедии (1848 г.).
Стахис происходит из тропических и субтропических горных районов Китая (Кононков П.Ф., Бунин М.С, 1981). Это подтверждают исследования E.V. Bretschneider, который обнаружил стахис в диком виде на горах, в пригороде Пекина.
Он встречается и в предгорьях Тянь-Шаня на высоте 2100-2400 м на перегное в лесах, а также в высокогорных долинах Желтой реки на высоте 3300м на травянистых склонах. В Тибете - в бассейне реки Янцзыцзян в лесу на глинистой почве (Кононков П.Ф., 1979).
В диком виде в Японии стахис не был обнаружен и известен только в культуре (М.А. Franchet, 1884), что свидетельствует об эндемичности данного растения для Китая.
Первое исследование стахиса европейцами было проведено в 1879 году русским ученым-ботаником, академиком К.И. Максимовичем (MaximowichC.L, 1879), который сделал первое описание растения.
В Европу стахис попал в 1882 году. Его интродуцировал во Франции вице-президент Французского Национального общества по акклиматизации М. Paillieux (Пейю) (1889). И в 1886 году М. Пейю собрал на своем опытном. участке в имении Crosnes более трех тонн клубеньков. Уже в 1897 году стахис появился в Англии, где стал для британцев своеобразным «овощным открытием» этого года (F. Bennet, Е. Rohde, 1928). Как отмечает Sanechi К. (1975) сейчас стахис здесь - малораспространенное овощное растение. В Англии, как указывают A. J. Simons (1945) и O.Suzuka(1968), стахис сравнивают с артишоком потому, что многие находят сходство во вкусе этих совершенно разных овощей.
В конце XIX века W. Hampel (1891) успешно интродуцировал стахис в Германии, где он имел большую популярность, хотя сейчас встречается редко (Diels L., 1936).
Имеются сведения о возделывании стахиса в Швеции (А.Н. Ипатьев, 1966), Бельгии, Австрии, а особенно в Италии, где он очень ценится (Кондратов И.,1912). Однако, популярность стахиса в настоящее время в этих странах невелика и культуру относят к редким овощным растениям (Inform.Ort., 1965).
Из Европейских стран стахис сейчас наиболее распространен во Франции. Перед Второй мировой войной, отмечает P. Cuisanse (1971), его выращивали на нескольких десятках гектар в департаментах Валь де Луара и Сюлии на Луаре, в районах с хорошими почвенными условиями.
В 1946 году стахис упоминается в каталоге известной фирмы Vilmorin, которая в настоящее время ежегодно заготовляет стахис в объеме 60 тонн.
В литературе встречаются сведения, свидетельствующие о положительных результатах интродукции стахиса в конце прошлого века в СІНА (Bai-leyL.H.,1946, 1953; Chitternden F.T., 1965) и Бразилии ( Е.В. Вульф, О.Ф.Малеева,1969).
В России, по данным Аверкиевой Е.А. (1900), Белецкого И.И. (1907), Го-милевского В.Н. (1909), стахис успешно возделывался в начале XX века.
На возможность возделывания стахиса в России и на ценные его качества указывали многие известные ученые и практики-огородники того времени: Р.И. Шредер(1901), В.А. Тихомиров (1910), П.Н. Штейнберг. И. Кондратов (1912) сообщал о положительных результатах по возделыванию стахиса в Тифлисском ботаническом саду (Тбилиси), Ботаническом саду МГУ в Москве, а также под Москвой в деревне Кудиново по Нижегородской железной дороге, где его выращивала член Московского общества испытателей природы Е.И. Корнеева. С 1910 года клубеньки стахиса в значительном объеме импортировались из Парижа в Москву, где имелись в свободной продаже в магазинах Лапина в Охотном ряду.
Причинами слабого распространения стахиса и, в дальнейшем, полного его исключения из ассортимента овощных культур, по мнению Кононкова П.Ф. и др.(1985), явились высокие цены на клубеньки, слабая работа по популяризации, часто недоступность информации для широких масс крестьянства и косность чиновников департамента сельского хозяйства самодержавной России. В годы Первой мировой войны о нем окончательно забыли.
Второе рождение культуры стахиса в России связано с именем Петра Федоровича Кононкова. Именно им, в 1975 году, стахис был завезен из Монгольской Народной Республики. Исследования, проведенные в лаборатории ВНИ-ИССОКа с 1976 по 1979 показали, что стахис можно успешно возделывать в нашей стране и пополнить ассортимент овощных культур, особенно в приусадебном овощеводстве (Кононков П.Ф., Васякин И.Н., 1995).
Стахис (Stachys sieboldii Miq.) - один из представителей рода Stachys (чиетец), принадлежащего к семейству Lamiaceae (Яснотковые). В пределах рода известно около 200 видов, из которых на территории бывшего СССР известно более 50 видов стахиса (Зинченко Т.В., Мякушко Т.Я., 1972). Особенно много их встречается в горах Кавказа (Стрижев А.В., 1983). В основном это дико 10 растущие растения, исключение составляет только стахис, известный как овощное растение. Наиболее распространенными видами рода Stachys являются: Stachys annua (однолетний), Stachys sylvatica (лесной), Stachys palustris (болотный), Stachys betonicaeflorae (буквицветный), Stachys germanica (германский), Betonica (Stachys) officinalis (Бетоника, стахис лекарственный), Stachys recta (прямой), Stachys baicaleusis (байкальский) и другие. Различные названия растений рода Stachys представлены в Приложении 2.
Из 37 видов стахиса, известных в России, 12 видов используют как лекарственные растения (Карцев В.Г. и др., 1994). Многие виды являются хорошими медоносами и декоративными растениями (Stachys byzantina) (Землинский С.Е., 1958; Аронова В.Н., 1969; Бардина Т.В., 1979).
Наиболее часто встречаемы в Европейской части России два вида- чистец лесной и болотный. По описанию В.В. Никитина (1983) стебель этих трав гра-нистый, прямостоячий или чуть изогнутый, ветвится ближе к верхушке. Из-за волосков он кажется шероховатым, мохнатым.
Чистец лесной (Stachys sylvatica). Многолетнее травянистое растение высотой от 50 до 120 см. Нижние листья яйцевидные, остальные продолговато-яйцевидные с длинными черешками, заострённые, крупнобугорчато-пильчатые, тонкие, к верхушке заостренные, края с большими зазубринами, темно-зелёной окраски. Все растение (стебли, листья) шершеватоволосистое, железистоклейкое, с неприятным запахом.
Цветки темно-пурпуровые, нижняя губа с волосистыми белыми линиями, трубка венчика внутри с волосистым кольцом. Цветет чистец лесной в июне-августе.
Метеорологические условия в годы проведения исследований
В целом можно сказать, что наиболее быстрое вступление в фазу в 1999 году отмечено на контроле. Так, появление всходов на контроле отмечено 12 мая. Наиболее ранние всходы отмечены на вариантах КшРмо, КщРгю и контроле, поздние - на варианте КшРто (16 мая). Фаза ветвления наступила раньше на варианте КшРгю (5 июня) и контроле, позже - на варианте Кш (12 июня). Фаза бутонизации также раньше отмечена на контроле (4 июля), позже - на Кш (8 июля). Клубнеобразование по тем же вариантам наблюдалось 24 августа и 1 сентября.
Прохождение фаз роста и развития стахиса в 2000 году представлено на рис. 4.
Прохождение фаз роста и развития стахиса в 2000 году Как и в первый год исследований наиболее раннее вступление в фазу отмечено на контрольном варианте. Но в отличие от 1999 года эта тенденция сохранялась лишь в первой половине вегетационного периода. Во второй половине вегетации наиболее быстро вступали в фазы растения на варианте с дозой K120P210- Как и в предыдущем году медленнее всего развивались растения на варианте с внесением только калийных удобрений.
В третьем году исследований наиболее раннее вступление в фазы наблюдалось на варианте с дозой КшРгю- Всходы были отмечены 22 мая, ветвление -26 июня, цветение - 19 июля, клубнеобразование - 7 сентября. Наиболее позднее вступление в фазы отмечено на варианте К120Р70 (всходы - 26 мая, ветвление - 1 июля, цветение - 20 июля, клубнеобразование - 10 сентября). Следует отметить, что различия во времени прохождения фаз в 2001 году не значительны и составляют от 1 до 5 дней.
Фаза ветвления наступает при сумме активных от 536, 6 С до 892,4 С, цветение - от 1272,6 С до 1306,8 С, клубнеобразование - от 1476,6 С до 1711,4 С. На момент уборки сумма активных температур по годам исследований равнялась в 1999 году - 1871,4 С, в 2000 - 1773,5 С, в 2001 - 1938,6 С.
Следует упомянуть, что более раннее прохождение фаз, особенно бутонизации - цветения, в 1999 году обусловлено неблагоприятными метеорологическими условиями. Гидротермический коэффициент (ГТК) был на уровне 0,83 (меньше 1), что говорит о недостаточном увлажнении. Это выразилось в том, что растения стахиса довольно рано и дружно перешли к цветению.
Условия увлажнения 2000 года отличались от предыдущего. Величина ГТК равнялась 1,39, то есть осадков выпало практически столько, сколько их израсходовалось на испарение. Несмотря на достаточно благоприятные климатические условия, наступление и прохождение фаз роста и развития стахиса в 2000 году также было поздним, что объясняется высокой пораженностью растений вредителями, которое привело к задержке их роста и развития.
Климатические условия 2001 года также отличались от среднемноголет-них значений. По количеству осадков год имел наибольшие отклонения во второй половине вегетации. Особенно засушливым был июль, когда выпало 21,7 % осадков от нормы. За июль-сентябрь количество осадков составило 90,8 мм, в то время как по среднемноголетним данным этот показатель равен 215 мм. ГТК в 2001 году- 1,03.
В большинстве проводимых агротехнических исследований важнейшими показателями эффективности изучаемых приемов, является интенсивность ростовых процессов и скорость развития растений (Моисейченко В.Ф., Заверю-хаА.Х. и др., 1994). Процесс формирования стебля - один из компонентов составляющих этот процесс.
Стебель у растений стахиса четырехгранный. Поверхность его покрыта большим количеством жестких волосков. В научной литературе имеются сведения о наличии у стахиса как простых, так и железистых волосков, причем в последних содержится незначительное количество эфирного масла. В начале развития стахиса формируется главный стебель, который после образования 6-10 листьев, начинает ветвится.
Результаты наших наблюдений за процессом формирования главного стебля представлены в приложении 8. Анализ полученных результатов показывает, что в процессе изменения высоты растения есть определенные закономерности. В первую очередь необходимо подчеркнуть, что за период вегетации происходит последовательное увеличение высоты главного стебля.
За годы исследований в начальный период роста и развития стахиса значительных различий между высотой растений по вариантам опыта не наблюдалось. Исключение составляет 1999 год, когда в фазу всходов различия по высоте растений достигали 5,1 см (HCPos = 6,58), при общей высоте стебля от 9,1 до 14,2 см. В 2000 и 2001 годах эти различия достигали 0,8 см (HCPos = 0,61 и 0,60), при общей высоте 3,6 - 4,4 см и 8,0 -8,8 см соответственно.
Довольно значительное увеличение высоты растений стахиса за три года исследований отмечено в период активного роста культуры. Так, к фазе ветвления высота растений варьировала в пределах 18,4-22,5 см в 1999 году; 14,2-17,6 см - в 2000 году и 19,8- 22,4 - в 2001 году, что почти в два раза больше, чем в предыдущую фазу.
В период цветения общая высота растений достигала 41,4 см в 1999 году, 37,4 см - в 2000 году и 46,7 см - в 2001 году.
Таким образом, активный рост стебля за все годы исследований продолжался до фазы клубнеобразования. К этой фазе общая высота растений варьировала от 46,6 см до 58, 6 см в первый год наблюдений, от 36,8 до 43,6 см - во второй и от 56,5 до 63,8 см - в третий.
К концу вегетационного периода (непосредственно перед уборкой) высота растений достигала в 1999 году 65,7 см, в 2000 году - 44,1 ем, в 2001 году -67,4 см.
Анализируя действие повышенных доз фосфорно-калийных удобрений на высоту растений стахиса следует отметить, что заметного влияния они на рост растений не оказали. Так, в первый год исследований (рис. 6 ) к концу вегетационного периода высота растений достигала минимальных значений в варианте 45,7 см К120Р210, в то время как в контрольном варианте она составила 55,8 см. Наибольшую высоту в этом году имели растения на варианте с дозой К120Р70, где их высота составила 65,7 см.
Во второй год исследований растения на контрольном варианте имели высоту 40,8 см, наибольшее значение этого показателя наблюдали на варианте Ki2oPi4o, наименьшее - на варианте с внесением только калийных удобрений. Наглядно это представлено на рис. 1.
Формирование цветоносов на растении стахиса по периодам роста и развития
Для получения высокой продуктивности необходима хорошая вегетативная масса, обеспечивающая достаточно высокий уровень ассимиляционного аппарата. В период роста и развития растений стахиса, увеличение числа листьев на главном стебле ограничивается появлением цветоноса. Но стебель стахиса способен ветвится. Боковые побеги возникают из пазух листьев и имеют более мощное развитие в нижней части главного стебля (в пазухах 3-5 пары листьев). Такая особенность роста пазушных побегов позволяет растениям стахиса к концу вегетационного периода формировать довольно плотный куст. Кроме того, на боковых побегах второго порядка, так же как на главном стебле, формируются соцветия, которые к концу вегетации зацветают. Длина пазушных побегов в нижней части главного стебля достигает 35 см, в верхней части - 8 см. За период исследований наблюдали не более трех порядков ветвления. Результаты исследований отражены в приложении 11.
Анализируя полученные данные можно отметить, что вариация количества пазушных побегов по годам исследований довольно большая. Так, к концу вегетации 1999 года их количество достигало 29,5, в 2000 году — 10,4 в 2001 году - 24,8 шт/растение. В фазу ветвления количество боковых побегов в 1999 году колебалось в пределах от 8,6 до 10,5 шт/растение (рис. 12). В 2000 году от 4,00 до 6,3 шт/растение, в 2001 - от 8,1 до 9,4 шт/растение. В дальнейшем, во вторую половину вегетации, их количество возрастало. Следует отметить резкое увеличение количества пазушных побегов от фазы ветвления до цветения когда этот показатель увеличился в два раза за 30 дней вегетации.
В 2000 году в фазу ветвления наибольшее количество пазушных побегов отмечали на варианте К120Р70 (6,3 шт/растение), наименьшее - на варианте с внесением только калийных удобрений (4,3 шт/растение), на контроле - 4,2 шт. (рис. 13). К концу вегетационного периода эта тенденция несколько изменилась и число пазушных побегов на тех же вариантах составило: 10,4; 9,3; 8,3 шт/растение соответственно.
2001 год характеризуется более плавным увеличением числа боковых побегов (рис. 14). К фазе ветвления различия на вариантах опыта достигали 1,6 шт/растение, причем максимальное количество наблюдалось на варианте Кш (9,4), наименьшее - на варианте с дозой К щРгю- (7,8), на контроле этот показатель равнялся 8,1 шт/растение. К концу вегетации наибольшее число пазушных побегов отмечали на варианте К шРмо, наименьшее - по прежнему на варианте К 120Р210 на контрольном варианте - 23,1. И Контроль
Анализ результатов, представленных в таблице 4.4.1 показал, что между количеством боковых побегов на растении и урожайностью культуры существует сильная (г 0,7) зависимость. Существенность коэффициента корреляции доказана (1Тфшег. 1гтабП) на 95% уровне значимости.
Накопление фотосинтезирующих листьев растением позволяет обеспечить достаточно высокий уровень ассимиляционной поверхности.
Листья стахиса простые, крупные, продолговато-яйцевидные или овально-вытянутые, темно-зеленые. В нижней части стеблю они часто бывают округло-овальной формы. У основания листа - сердцевидные, по краям крупно 63 зубчатые на верхушке заостренные. Листья перисто-нервные, жесткие, бугристые, вследствие сильно вдавленных сверху и резко выступающих снизу нервов второго порядка, отходящих от главной жилки под утлом 45 градусов. Наибольшая длина листа 10-12 см (без черешка). Черешок довольно длинный (1-3 см), переходит в главную жилку листа. Все листья покрыты волосками. Расположение их супротивное.
Результаты исследований показаны в приложении 12 и отражают темпы увеличения количества листьев.
Анализируя полученные данные можно отметить, что наибольшее количество листьев растения стахиса образуют к фазе клубнеобразования. Количество листьев по годам исследований сильно различается и в период максимального нарастания листьев достигает в 1999 году - 208,7 шт, в 2000 году - 98,3 ; в 2001 году - 273,5 пгг/растение.
Влияние повышенных доз фосфорно-калийных удобрений по разному отразилось на этом показателе в течение трех лет исследований. Так, в 1999 году в фазу максимального накопления листьев (фаза клубнеобразования) на контрольном варианте это количество составило 180,3 шт., что являлось наименьшим показателем. Наибольшее количество листьев было на варианте К 120Р70 (208,7 шт) (рис. 15).
Изменение массы листьев и динамика роста корневой системы по фазам роста и развития за три года исследований представлено в приложениях 13 и 14. Наибольшее накопление сухой массы листьев в 1999 году отмечено в фазу ветвления. В дальнейшем этот показатель к уборке постепенно уменьшался.
В 2000 году максимальное накопление массы сыхого вещества листьев наблюдалось в период цветения-клубнеобразования, но как и в предыдущем году, к уборке этот показатель уменьшался.
В условиях 2001 года, растения стахиса накапливали максимальную массу сухого вещества листьев в фазу ветвления, как и в первый год исследований. В дальнейшем, в период цветение-клубнеобразование данный параметр уменьшался, а к уборке несколько увеличился.
Изменение чистой продуктивности фотосинтеза культурой стахиса по фазам роста и развития
Чаще всего гибель растений была связана с переломом стебля в области корневой шейки, в связи с потерей ими прочности в результате подгрызания гусеницами.
В период вегетации в условиях Костромской области отмечался один цикл развития насекомого, в то время как во Франции за лето листовертка проходит два цикла развития: первый - на листьях, второй — на клубеньках. В нашей зоне развитие насекомого наблюдалось только на клубеньках.. В результате наших наблюдений за развитием вредителя отмечено, что под зиму листовертка уходит в стадии гусеницы. Причем в большинстве случаев вредитель зимовал в клубеньках, редко в почве. Причем гусеницы опутывали входное отверстие в клубень, тем самым защищая себя от неблагоприятных погодных условий в зимнее и весеннее время. Внутри клубенька, как правило, гусеницы выгрызали полость, в которой в дальнейшем окукливались. Вылет бабочек происходит весной, по мере увеличения температуры воздуха и почвы.
В лабораторных условиях гусеницы активно развивались при температуре воздуха + 20 - + 23 С. Окукливание отмечалось через 14-17 дней после уборки клубеньков. Вылет бабочек - через 19-23 дня после окукливания.
Порогом вредоносности листоверток является поврежденность 8 % почек, соцветий (8-10 гусениц на 100 почек) в весенний период и 2 % поврежденных плодов летом. Оптимальный срок борьбы с этими вредителями, зимующими в стадии гусеницы является момент их массового выхода из мест зимовки. Если численность превышает пороговую в более чем 3 раза рекомендуется использование химических препаратов. При более низкой - достаточно применение микробиопрепаратов.
В борьбе с листовертками наиболее эффективны препараты: золон (35 % к.э. - 2-4 л/га), митак (20 % к.э. - 3-6 л/га), данитол (10 % к.э. - 1-1,5 л/га), дур-сбан (40 % к.э. - 2 л/га), нурелл Д (50 % к.э. -1,5 л/га), фьюри (10 % в.э. - 0,2-0,3 л/га).
Из биопрепаратов: лепидоцид (п., БА - 3000 ЕА/мг, 1,1-1,5 кг/га) и дипел (с.п., БА - 16000 ЕА/мг, 1,5-2 кг/га). ГЛАВА VII.
В связи с систематическим изменением цен на материалы и услуги не представляется возможным, используя современные экономические методы, дать объективную оценку эффективности возделывания той или иной культуры. Однако, интродуцируемая культура стахис, возделываемая в конкретных условиях Костромской области требует объективной оценки ее преимуществ и недостатков.
Такой объективной оценкой может быть определение энергетической эффективности возделывания культуры. Для этого необходимо учесть все энергозатраты на возделывание стахиса и выявить степень окупаемости энергозатрат энергосодержанием урожая.
Определено, что наибольшие энергозатраты относятся к мероприятиям связанным непосредственно с применением машинно-тракторных агрегатов и ручного труда в период вегетации культуры (46,5 %), а также с внесением органических удобрений (18,6 %) и энергозатрат, связанных с хранением продукции в холодильных установках (23,9 %).
Анализируя полученные результаты можно сказать, что возделывание стахиса в конкретных условиях зоны является энергетически неэффективным. Даже при высоком уровне урожайности (28,92 т/га) чистый энергетический доход не бьш получен. Энергетическая себестоимость продукции варьирует от 6,26 до 42,3 ГДж/т.
Однако, при расчете энергетической эффективности на полезную продукцию был получен чистый энергетический доход в размере 16,01 ГДж/га. Но, следует отметить, что наземная часть стахиса может употребляться в пищу лишь в самом раннем возрасте. Поэтому в данном случае технология возделывания культуры также является энергетически неэффективной. В связи с тем, что возделывание стахиса в условиях Костромской области является энергетически неэффективным, необходимо также определить его экономическую эффективность.
Расчет экономической эффективности проводили с целью выявления преимущества использования фосфорно-калийных удобрений по сравнению с контролем. Оценка заключалась в определении полной себестоимости продукции стахиса, затрат труда на выращивание и уборку, прибыли или чистого дохода и уровня рентабельности.
Расчеты экономической эффективности приведены на основе урожая, полученного в конкретных условиях опыта, норм выработки, заложенных в технологической карте.
При возделывании стахиса основная доля затрат труда приходится на уборку урожая. Для расчета эффективности мы включили такой показатель как рентабельность, которая показывает возмещение затрат на производство продукции и получение прибыли за счет выручки от ее реализации. Для анализа рентабельности использовали прибыль в расчете на 1 га посадки и уровень рентабельности этого вида продукции.
Величина условного чистого дохода (прибыли) с 1 га зависит от размера урожая стахиса и закупочных цен на единицу продукции. В наших опытах в среднем за три года чистый доход от реализации стахиса по сравнению с контрольным вариантом вырос на варианте К по Р но на 10910 руб, К ш Р но - на 4370 руб.
Себестоимость одного килограмма клубеньков стахиса в среднем за годы исследований находилась в пределах от 11,19 руб. (КщРш) ДО 12,02 руб на варианте К120Р210 Уровень рентабельности - это отношение величины чистого дохода к полной себестоимости сельскохозяйственной культуры, выраженная в процентах. При расчете этого показателя наиболее высокий уровень рентабельности отмечен на варианте с дозой КшРмо, где составил 168,01 %, а на контроле -166,94 %. Расчет экономической эффективности приведен в таблице 7.4.
Анализируя таблицу 7.4. можно отметить, что по сравнению с энергетической эффективностью, возделывание стахиса в условиях Костромской области является экономически выгодным. При этом себестоимость клубеньков стахиса составила от 11,19 до 12,02 руб/кг.
По всем основным экономическим показателям лучшие результаты обеспечивает вариант КщРш Так, по урожайности он превосходит контроль на 13,3 %, по величине чистого дохода - на 13,6 %, по уровню рентабельности - на 0,64 %. По вариантам Кіго, К120Р70 и КшРгю эти показатели составляют соответственно - 3,27, -14,5, +10,1 %; -7,1, - 27,9, + 5,4 %. А уровень рентабельности у них ниже контроля на 9,97 % у Кш, на 8,71 % у КщРто и на 10,44 % у КиоРгю
