Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы. Чеснок - Allium sativum L. 5
1.1. Пищевое значение 5
1.2. Происхождение и краткая история культуры чеснока 9
1.3. Морфологические особенности 12
1.4. Биологические особенности чеснока 15
2. Цели, задачи, методика и условия исследований 21
2.1 .Цели и задачи исследований 21
2.2. Схема выполнения экспериментальной работы 21
2.3. Место проведения исследований 23
2.4. Методика сопутствующих наблюдений 24
2.5. Метеорологические условия в годы проведения экспериментальной работы
2.6 Агротехника чеснока в опытах 32
3. Результаты исследований 35
3.1 Хозяйственно-биологическая оценка сортов стрелкующегося чеснока в условиях Северо-Западного региона РФ
3.2. Эффективность удаления стрелок при выращивании стрелкующихся сортов чеснока
3.3. Влияние вида посадочного материала и величин зубков на продуктивность чеснока
3.4. Влияние мульчирования почвы на урожайность чеснока 85
Общие выводы 92
Рекомендации производству 94
Список использованной литературы 95
- Происхождение и краткая история культуры чеснока
- Биологические особенности чеснока
- Методика сопутствующих наблюдений
- Влияние вида посадочного материала и величин зубков на продуктивность чеснока
Введение к работе
Наверное, нет овоща, который бы так любили одни люди и так "на дух" не переносили другие. Чеснок - это пища, используемая как лекарство, и лекарство, используемое как пища. Ни одна кухня мира не обходится без чеснока — особенно привечают его французы и китайцы.
Специфический чесночный аромат сопровождает многочисленные мясные и рыбные блюда, колбасы, овощные салаты, соусы, приправы. Золотистую горку узбекского плова венчает зубчатая корона из чеснока. Белое с розовым оттенком украинское сало натирают чесноком. Соление и маринование без него немыслимы. В Китае его называют "зубом дракона" и употребляют в большем количестве, чем в любой другой стране мира. И, по мнению многих ученых, именно поэтому уровень заболеваемости раком в этой стране один из самых низких на планете. Многие старинные рецепты тибетской медицины, включающие чеснок, используются сейчас официальной фармакопеей.
По площади посева и валовой продукции среди других овощных культур чеснок занимает весьма скромное место. Так, в среднем по Российской Федерации, учтенная площадь под культурой чеснока в хозяйствах производящих товарную продукцию едва достигает 1000 га, или 0,2-0,3 % всей площади овощных культур. К этому, конечно, следует добавить сравнительно небольшие площади на приусадебных участках и в коллективных садах, поддающиеся только приблизительному учету и служащие почти единственным источником снабжения населения этой продукцией.
Чеснок выращивают не повсеместно, как лук, корнеплоды, капусту, а в большинстве случаев в отдельных районах и даже в отдельных населенных пунктах, где в силу экологических и исторических условий образовались своеобразные очаги местной культуры со своими оригинальными сортами и способами выращивания.
Больше всего выращивают местные сорта обыкновенного чеснока, причем, сажают его, главным образом, весной, и лишь около 20 % площади занято под сортами стрелкующегося чеснока, который высаживают осенью.
Сортовой состав чеснока обыкновенных и стрелкующихся форм обширен и разнообразен и в значительной степени еще не изучен.
В последнее время интерес к возделыванию чеснока значительно возрос, точно так же, как возросла потребность в нем со стороны колбасной промышленности, учреждений общественного питания, населения. Возникла необходимость подбора высокопродуктивных сортов и разработки эффективных приемов агротехники.
Луковицы чеснока богаты сахаридами. Содержание аскорбиновой кислоты в них - 8-10 мг/100 г, в листьях - до 50 мг/100 г. Специфический вкус и запах, а также сильное бактерицидное действие чесноку придает эфирное масло (около 30 мг/100 г), количество которого зависит от степени зрелости луковиц, сорта и условий выращивания. В чесноке содержится много солей калия и микроэлементов - йода, магния, фосфора и др. В листьях чеснока обнаружены витамин Е, бета-каротин и другие витамины и провитамины. В луковицах значительное содержание (1,2 мг/100 г) никотиновой кислоты - витамина РР.
Происхождение и краткая история культуры чеснока
Все встречающиеся и возделываемые формы культурного чеснока подразделяются на два подвида стрелкующийся (стеблеобразующий) и обыкновенный нестрелкующийся чеснок. Иногда сорта чеснока делят на яровые и озимые (Казакова, 1970).
Это типично луковичное растение, стеблевая часть которого выражена в очень слабой степени, в виде сравнительно широкого, короткого донца луковицы. На нижней части донца образуются придаточные корни, а из верхней части вырастают многочисленные сочные листья, которые накладываются друг на друга. В пазухах листьев закладываются почки - зубки (Комисаров, 1956).
В период роста у нестрелкующегося чеснока различают нижнюю утолщенную часть - будущую луковицу и ложный стебель, поддерживающий листья. У стрелкующегося растения в центре луковицы и ложного стебля находится стрелка, заканчивающаяся соцветием.
Луковица у чеснока сложная и состоит из большого числа почек, так называемых зубков, которые закладываются на донце (стебле) в пазухах листьев. Первые зубки закладываются в пазухах наружных листьев, а последующие по мере нарастания листьев - изнутри. В связи с этим внутренние зубки всегда мельче наружных (Полеговая, 1959).
Формирование зубков в луковице продолжается 20-25 дней. Позже вокруг почек разрастаются сочные чешуи, которые являются органами запаса питательных веществ и одновременно выполняют защитную функцию. Листья, почки, сочные чешуи и стрелки прикрепляются к укороченному стеблю (донцу), от которого отходят корни.
Снаружи луковица чеснока покрыта 2-8 сухими чешуями белого или светло-желтого цвета, или от светло-сиреневого до темно-фиолетового; иногда на общем фоне имеются антоциановые продолговатые штрихи в области шейки. Кроме того, каждый зубок покрыт кожистыми чешуями более интенсивной окраски, чем сочные чешуи, покрывающие луковицу.
Форма луковицы бывает различной - от округлоплоской, округлой, до удлиненной, что зависит от формы зубков. Зубки, в свою очередь, могут быть тонкими и длинными или короткими и широкими.
Зубки на донце располагаются в виде 1-2 концентрических кругов или спирали. Так, стрелкующиеся формы образуют одно кольцо, состоящее из 410 зубков, а из центра луковицы поднимается стрелка. У нестрелкующихся форм зубки располагаются в виде спирали различной сложности (Казакова, 1970).
В пазухах первых трех - четырех листьев зубков не образуется, и основания этих листьев, высыхая, превращаются в общие сухие кроющиеся чешуи. В пазухах последующих листьев закладываются почки-зубки, которые размещаются последовательно по 1-3 штуки. Стрелкующиеся формы чеснока не ветвятся, имея только одну ветвь - центральную, на которой расположены зубки с кроющими чешуями и единичная стрелка.
Влагалища листьев, плотно охватывая друг друга, образуют ложный стебель высотой от 7 до 25 см (Казакова A.A., 1970) и далее переходят в пластинку листа.
Листья у чеснока плоские, складываются вдоль центральной жилки, причем в нижней части лист более развернут, а в верхней сложен, в виде желобка. У отдельных разновидностей строение листа несколько отличается - у континентальных форм лист складывается под большим углом, чем у южноприморских.
Окраска листьев также варьирует от светло-зеленых до темно-зеленых и сизых. Иногда на них при неблагоприятных условиях (переувлажнение, повышенная кислотность, пониженная температура весной), проявляются следы антоциана.
В зависимости от количества листьев, их длины и характера расположения, а также толщины и высоты ложного стебля все формы чеснока делятся на штамбовые и раскидистые (Казакова A.A., 1970). Формы континентального подвида, куда относятся изучаемые сорта, отличаются штамбовым типом куста, узкими листьями, которые расположены к центру растения под углом 25-45.
У стрелкующихся форм чеснока на вершине цветоносного стебля в виде шара образуется до 100 воздушных луковичек, плотно прилегающих друг к другу. У основания луковичек нарастают недоразвитые цветки, поэтому семян у чеснока не бывает.
П.М. Эренбург, И.П. Павлов считают, что на высоте 700-825 м над уровнем моря в условиях Казахстана и Дагестана чеснок цветет и даже образует семена. Стрелка обычно одна, внутри выполненная лубяными волокнами, которые делают ее достаточно устойчивой. По мере созревания чеснока донце и стрелка одревесневают.
Стрелка появляется после весеннего отрастания через 30-40 дней. Высота стрелки (50-200 см) — сортовой признак. На высоту стрелки влияют также географические, погодные и почвенные условия. Корневая система чеснока не отличается большой мощностью. Корни струновидные, проникают на глубину 50-60 см.
Биологические особенности чеснока
Высокие требования предъявляет чеснок и к калию. Он оказывает большое влияние на синтез, превращение и передвижение углеводов, аминокислот и белков. При внесении калийных удобрений повышается устойчивость растений к болезням, а также к низким температурам и заморозкам. Последнее его свойство особенно ценно для Ленинградской области, где возврат холодов с сильными заморозками иногда наблюдается до первой декады июня. При недостатке калия листья приобретают темно-зеленую окраску с хорошо выраженным бронзовым оттенком и краевым ожогом. Нехватка калия вызывает потерю тургора клеток, урожай при этом снижается.
Фосфор ускоряет формирование луковиц, повышает устойчивость растений к пониженным температурам, способствует быстрому развитию корневой системы, что особенно важно в начальные фазы роста. Недостаток фосфора приостанавливает рост, резко задерживает формирование луковиц. При недостатке фосфора резко тормозятся процессы дыхания и фотосинтеза, замедляется рост и развитие растений (особенно фазы перехода к репродукции).
В первую половину вегетации чеснок больше всего нуждается в азоте, а в конце вегетации в калии. Фосфор потребляется в течение всего периода сравнительно равномерно (Кузнецов A.B., 1954).
Исследования, проведенные в Белорусском НИИ ПОК, показали, что на дерново-подзолистых суглинистых почвах, среднеобеспеченных фосфором и калием совместное внесение азотно-калийных удобрений, и в особенности полного минерального питания (90 кг/га действующего вещества на фоне 30 т/га торфонавозного компоста) под зяблевую вспашку, повышает урожайность на 17-24 %. Внесение только одного из элементов питания не оказывало существенного влияния на повышение урожая. Осенне-весеннее внесение фосфорно-калийных удобрений повышает морозоустойчивость чеснока в озимой культуре. Однако селитру и другие азотные удобрения лучше вносить весной под обработку или в виде подкормок.
Для весенней подкормки чеснока органические удобрения вносят осенью, а полное минеральное веной перед посадочной обработкой почвы (Де- вятова В.Ф., 1972).
Чеснок по сравнению с другими овощными культурами меньше повреждается вредителями и болезнями. Борьба с болезнями и вредителями чеснока, должна носить комплексный характер и сочетать профилактические мероприятия (организационно-хозяйственные, агротехнические) с защитно- истребительными.
Профилактические мероприятия проводят ежегодно. Они тормозят размножению и развитию болезней и вредителей, сводят их вредность к минимуму. С другой стороны, эти мероприятия создают более благоприятные условия для роста и развития растений, повышая их устойчивость к болезням и вредителям.
К числу важнейших профилактических мероприятий относится соблюдение севооборота с возвращением чеснока на тоже место через четыре — пять лет; заготовки посадочного материала только от здоровых растений; своевременное удаление в вегетационный период больных растений, уборка и уничтожение послеурожайных остатков, на которых перезимовывают многие болезни и вредители; правильное и своевременное применение удобрений и микроудобрений.
Цель работы: Оценка стрелкующихся сортов чеснока из различных климатических зон в условиях Северо-Западного региона РФ и изучение некоторых приемов его агротехники. Задачи исследований: - Дать сравнительную оценку сортов стрелкующегося чеснока в условиях Ленинградской области. - Установить эффективность удаления стрелок и влияние этого приема на урожайность растений. - Определить оптимальную величину посадочного материала и возможность выращивания чеснока из воздушных луковичек и однозубок. - Изучить влияние мульчирования посадок торфом на рост и урожайность чеснока. - Рассчитать экономическую эффективность выращивания чеснока с применением изучаемых агротехнических приемов.
Методика сопутствующих наблюдений
Посадочный материал для выращивания товарного чеснока предусматривал использование луковиц не менее 3 см в диаметре. Также использовали воздушные луковички-бульбочки, образующиеся в соцветии бесполовым путем.
Признаками вызревания чеснока являются характерное усыхание нижних листьев, заметное пожелтение кончиков верхних листьев и растрескивание чехла, окружающего бульбочки.
Ежегодно, после уборки урожая свежеубранные растения, с обрезанными корнями, раскладывали небольшим слоем в хорошо проветриваемую пленочную теплицу на 7-10 дней. Затем листья и стрелки срезали, и стрелки с листьями до отделения бульбочек еще неделю выдерживали подвешенными в неотапливаемом помещении, связанными в пучки.
За 5-10 дней до посадки целые луковицы и "соцветия" разделяли на отдельные зубки и бульбочки. При наличии пораженных болезнями луковицы и зубки отбраковывали. В вариантах с использованием зубков различной массы, калибровку проводили вручную.
Посадочный материал, подготовленный к высадке, замачивали на 2-4 часа в слабом растворе марганцовокислого калия, что способствовало обеззараживанию и предохранению от заболевания в почве. Сроки и схемы посадки указаны в предшествующих разделах работы.
Весной, сразу после схода снежного покрова, вносили в сухом виде аммиачную селитру (из расчета 50-70 кг/ га), равномерно рассеивая ее по грядам. Сразу же проводили первое рыхление, так как за время перезимовки почва уплотняется, и молодые всходы чеснока могут страдать от недостатка воздуха для дыхания корней. Кроме того, на почве появляются трещины, от которых частично повреждается корневая система. Рыхление проводили в междурядьях и между растениями, одновременно удаляя вручную сорняки в рядках (2-3 раза за сезон). При недостатке влаги посадки поливали — два раза за вегетационный период по 300 м воды на гектар.
По современной классификации возделываемые различные формы чеснока относят к ботаническому семейству луковых, роду луков и виду Sativum L.
Из основной группы луковых растений чеснок выделен из-за ряда хозяйственно-биологических и морфологических признаков, отличающих его от других луковых растений.
Все встречающиеся и возделываемые формы культурного чеснока подразделяются на два подвида: стрелкующийся или стеблеобразующий и обыкновенный или нестрелкующийся чеснок (Кузнецов А.В., 1960).
В каждой зоне встречаются растения чеснока разных типов (Алексеева М.В., 1960). Следует отметить, что большинство сортов характеризуется ограниченностью своего ареала, и поэтому при перенесении их в иные поч- венно-климатические условия, резко отличающиеся от тех, в которых сформировались данные сорта, у них могут наблюдаться значительные изменения морфологических и биологических признаков, что часто приводит к уменьшению количества и качества урожая луковиц (Ершов И., 1978).
Однако, по мнению А.В. Кузнецова (1954) это не дает нам права отказаться от переселения лучших по урожайности и вкусовым качествам сортов чеснока из одних областей в другие. Возможность осуществления этого мероприятия подтверждается тем, что мы являемся свидетелями расселения чеснока по всему миру. Значит и при бесполовом размножении (зубками) должа происходить перестройка организма.
В Российской Федерации районировано 19 сортов чеснока, в том числе 16 — озимых (Мамонов Е.В., 2001). В наших опытах изучали три сорта озимого стрелкующегося чеснока из различных климатических зон.
Кировский местный — посадочный материал завезен из Яранского района Кировской области. Среднеспелый, луковица массой 40-80 г, состоит из 9-11 зубков.
Прометей - оригинатор Уманьский аграрный университет (Украина). Среднеспелый, луковица состоит из 10-12 зубков.
Комсомолец - оригинатор Воронежская овощная опытная станция ВИР им. Н.И. Вавилова. Среднеспелый, луковица округло-плоская, массой более 30 г, состоит из 7-11 зубков.
При подзимней посадке, в последней декаде сентября, зубки образуют струновидные корни до наступления устойчивых заморозков. При перезимовке выпадов растений от низких температур не наблюдали.
Во все годы исследований появление всходов, изучаемых сортов, отмечали практически одновременно - в третьей декаде апреля — первой пятидневке мая.
Обычные весенние заморозки (до - 8 С в 2006 г.) всходы чеснока переносили без вреда. Начало роста чеснока рано весной характеризуется прорастанием почек и появлением всходов. При этом все жизненные процессы протекают, в основном, за счет использования питательных веществ материнского зубка. Начало прорастания и его интенсивность зависят от особенностей сорта, температуры и влажности.
Весной, при повышении температуры, резко возрастает процесс дыхания, происходит усиленный переход крахмала и других органических соединений в растворимую подвижную форму, активизируются гидролитичекие ферменты. Молодой росток появляется над поверхностью почвы.
У прорастающих бульбочек всех испытуемых сортов первые два листа округлые, последующие - плоские. У прорастающих зубков первый лист имеет очень короткую округлую пластинку длиной 0,7 - 1,8 см. В дальнейшем пластинка удлиняется и с третьего-четвертого листа приобретает нормальную длину и ширину.
После появления первых листьев растения вступают во второй период жизни, который характеризуется быстрым ростом листьев и корневой системы.
Когда из верхней части ложного стебля и из пазух верхних листьев появляются стрелки, начинается наиболее важный период жизни растений. Он характеризуется началом и быстрым нарастанием луковицы. Продолжительность фенофаз чеснока в зависимости от сорта (среднее 2005 - 2007 гг.)
Проводя фенологические наблюдения нами было установлено, что разницы в появлении всходов различных сортов чеснока не наблюдалось. Так, в среднем, за четыре года массовые всходы появлялись в конце последней декады апреля (табл. З.1.1.).
Влияние вида посадочного материала и величин зубков на продуктивность чеснока
Наряду с этим, интересно выяснить какой урожай обеспечивает каждый килограмм посадочного материала различной величины при различных нормах высадки (табл. 3.3.6.).
По сорту Кировский, при посадке крупных зубков массой 6,39 г и нормой высадки 1372 кг/га, на каждый высаженный кг получаем 9,11 кг продукции. Средние зубки (4,71 г), с посадкой 1016 кг/га, на один кг дают 8,82 кг луковиц, а мелкие зубки (3,17 г) - 679 кг/га на один кг посадки обеспечивают 10,90 кг урожая.
Особого внимания заслуживает посадка мелких бульбочек, массой 0,03 г с нормой высадки 21,3 кг/га. В этом случае урожай "сам" достигает 131,9.
С небольшими различиями получены данные и по сорту Прометей. С увеличением массы посадочных зубков урожайность с единицы: площади увеличивается, но выход продукции в расчете на один высаженный кг увеличивается с уменьшением массы зубка. Воздушные луковички сорта Прометей значительно крупнее, чем у Кировского. Норма высадки их составляет 145 кг/га, а урожайность 3390 кг/га, и при их использовании на один кг получаем 23,38 кг однозубок.
Ежегодно мы проводили биохимические анализы урожая чеснока. Содержание сухих веществ, Сахаров, аскорбиновой кислоты несколько колебалось в зависимости от посадочного материала, но прямой зависимости в наших опытах не наблюдалось (табл. 3.3.7., 3.3.8.). Различия были в пределах ошибки опыта.
Некоторые различия выявлены по содержанию аскорбиновой кислоты между сортами.
В луковицах сорта Кировский содержание аскорбиновой кислоты превышало ее содержание в сорте Прометей от 1,3 до 4,7 мг на 100 г сырого вещества. Довольно существенные различия выявлены в наличии эфирных масел. Их количество во всех вариантах сорта Кировский было на 0,11-0,12 мг/100 г выше, чем у сорта Прометей.
При расчете экономической эффективности использования для посадки зубков различной величины, учитывались затраты на производство продукции и ее реализационная стоимость. Применяли оптовые цены реализации продовольственного чеснока 2007 г. из расчета 21 руб./кг.
Сравнивая затраты на 1 га и выручку от реализации продукции определяли чистый доход.
Различия в затратах по вариантам опыта обусловлены разницей в нормах высадки на единицу площади, а значит и в стоимости посадочного материала, а также в затратах на уборку дополнительной продукции.
Результаты проведенных расчетов показывают (табл. 3.3.9.), что использование для посадки зубков различных фракций по обоим сортам рентабельно. Наибольший чистый доход с гектара по сортам Кировский и Прометей получен при высадке крупных зубков.
Одновременно важно определить, как окупаются средства, вложенные в производство продукции. По нашим расчетам на каждый вложенный рубль производитель получает от реализации чеснока от 1,82 до 2,75 руб. При этом, окупаемость из мелких зубков выше, чем из крупных. Прием мульчирования хорошо известен в овощеводстве. Практика его применения столь же стара, как и само сельское хозяйство. И.Н. Клинген (1960)описывает унаследованное с доисторических времен использование листьев папоротника жителями Цейлона при выращивании чайных сеянцев на грядах питомника.
Любой материал, которым покрывают поверхность почвы в первую очередь для того, чтобы предупредить потерю воды вследствие испарения, для подавления роста сорняков, выравнивая температурного режима или для увеличения продуктивности почвы, в общем, может быть назван мульчей (Белов Л., 1933).
Мульчирование почвы, как новый агротехнический прием в борьбе с сорняками стал, хорошо известен начиная с 1914 года. Исследованиями, выполненными до 1933 года, было установлено, что наиболее эффективным и перспективным мульчирование явилось для овощных культур в Нечерноземной полосе, так как дало увеличение урожайности от 70 до 100 %. Мульчирование повышало температуру и влажность верхнего слоя почвы, стимулировало процесс нитрификации, угнетало сорняки, способствовало более интенсивному росту растений и тем самым ускорению созревания урожая (Балашов А.Н., 1935).
Мульчирование, как агротехнический прием, позволяет сократить до минимума число механизированных обработок, уменьшив этим уплотнение почвы, и предотвращает размыв поверхности при ливневых осадках и водо- поливах.
Стремление к поддержанию структуры почвы от слива или ветровой эрозии заставили рекомендовать в США минимальную и нолевую системы обработки почвы, при которых сокращены до предела заезды на поле почвообрабатывающих машин. По сообщению ряда исследователей, многочислен ные обработки ведут к разрушению почвенных агрегатов и значительному ухудшению структуры почвы (Шеняховский А.И., 1971; Судаков A.B., Пет- рушенко С.Е., 1982).
Для мульчирования применяется перепревший навоз (перегной) или торф, который рассыпают по поверхности почвы слоем от двух до пяти сантиметров. Весной с началом полевых работ мульча заделывается на глубину 5-8 см. В северных районах прием мульчирования способствует лучшей перезимовке растений и сокращению выпадов. Н.С. Бакурас (1968) в качестве обязательного приема рекомендует применять мульчирование в условиях юга (Узбекистан). Мульча зимой задерживает снег, препятствует заплыва- нию грядок и образованию корки, что улучшает условия перезимовки, а в дальнейшем рост и развитие чеснока.
По данным A.C. Лахина (1978) корневая система на замульчированных участках лучше развивается, что благоприятствует зимостойкости растений. Мульча, кроме улучшения вводно-физических свойств почвы, становится дополнительным питанием растений в период их роста, усиливает микробиологические процессы почвы.
Высота растений, длина и ширина крупного листа, а также количество листьев больше на растениях, где применялось мульчирование.
По данным В.Г. Сузан, Е.Г. Гринберг и др. (2007) при наступлении сильных осенних заморозков рекомендуется провести укрытие посевов чеснока небольшим слоем торфа. Положительное влияние мульчирующего слоя проявляется когда температура воздуха резко понижается, а снежный покров еще не велик, что приводит к охлаждению почвы до минус 5-7 С. Именно в это время высаженный и еще слабо укоренившийся чеснок нуждается в защите от низких температур. Мульчирование создает устойчивую температуру почвы (0,5-3,5 С) около высаженных зубков.
