Содержание к диссертации
Введение
1. Особенности интродукции и введение в культуру Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley. обзор литературных источников 9
1.1. История и особенности интродукции стевии Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley 9
1.2. Ботанико-морфологические и агробиологические особенности стевии Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley 15
1.3. Химический состав и хозяйственное использование стевии Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley 25
2. Условия и методика проведения исследований 36
2.1. Почвенно-климатические условия места проведения исследований 36
2.2. Материал и методика исследований 41
2.3. Агротехника возделывания стевии в полевых опытах 46
3. Морфобиологические особенности стевии Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsey в условиях влоченного чернозема ставропольского края 51
4. Особенности вегетативного размножения стевии Stevia rebaudiana (Bertoni) HEMSleY 62
4.1. Влияние сроков черенкования на приживаемость, рост и развитие рассады стевии 62
4.2. Влияние стимулятора роста корневин (ИМК) на приживаемость, рост и развитие рассады стевии 75
4.3. Приживаемость, рост и развитие рассады стевии на разных почвенных субстратах 80
4.4. Влияние размеров зеленых черенков на приживаемость, рост и развитие рассады стевии 83
4.5. Оптимизация параметров рассады стевии 87
5. Формирование урожая зеленой массы, листовая продуктивность и архитектоника растений стевии при разных схемах посадки 93
6. Урожайность зеленой массы, формирование листовой продуктивности и архитектоника растений стевии при разных условиях минерального питания 105
6.1. Урожай вегетативной массы и формирование товарной продукции стевии на разных фонах минерального питания 105
6.2. Влияние элементов питания на формирование архитектоники растений стевии 112
6.3. Влияние элементов питания на динамику линейного роста и ритм развития растений стевии 117
6.4. Влияние элементов питания на формирование фотосинтетического потенциала растений и агрофитоценозовстевии 121
6.5. Содержание питательных элементов на разных фонах минеральных удобрений в зеленой массе стевии и их вынос с урожаем 125
7. Химический состав листьев стевии 130
8. Экономическая эффективность возделывания 139
Выводы 145
Предложения производству 148
Список литературы 150
Приложение 175
- История и особенности интродукции стевии Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley
- Почвенно-климатические условия места проведения исследований
- Влияние сроков черенкования на приживаемость, рост и развитие рассады стевии
- Урожай вегетативной массы и формирование товарной продукции стевии на разных фонах минерального питания
Введение к работе
Стевия (Stevia rebaudiana Bertoni) является самой молодой сельскохозяйственной культурой в современном растениеводстве. В странах Юго-Восточной Азии и Латинской Америки ее начали возделывать в конце 50-х годов XX века. Затем она была интродуцированна в США и страны Южной Европы. С 1996 года стевия была впервые включена в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации. Однако, до настоящего времени стевия не заняла достойного места в сельскохозяйственном производстве нашей страны. Ее возделывание ограниченно территориально, а валовой сбор листа достигает всего нескольких десятков тонн. В то же время, эта культура обладает большим адаптивным потенциалом, способна формировать большую урожайность листовой массы. Ее выращивание рентабельно, вследствие высокого рейтинга цен на сухой лист стевии и получаемого из него стевиазид - естественного заменителя сахара. По сладости стевиазид в 300 раз превосходит сахар. Особое значение имеет социальный аспект возделывания этой культуры.
Сильное техногенное загрязнение среды во второй половине XX века обусловило резкий рост заболеваний человека, связанных с нарушениями обмена веществ. Диабет, ожирение, дисбактериоз, аллергические состояния, неинфекционный иммунодефицит являются заболеваниями всех возрастных групп, но особенно резко увеличивается количество больных детей. По мнению врачей-диетологов одним из факторов, затрудняющих профилактику и лечение этих заболеваний, является чрезмерное потребление сахара. В связи с этим, в пищевой промышленности стали применять химические заменители сахара, но они оказывают отрицательное влияние на организм человека, проявляя токсические, мутагенные, в том числе, канцерогенные свойства. Поэтому актуально получение и внедрение в производство продуктов питания в нашей стране естественных заменителей сахара растительного происхождения. Сладкие гликозиды, содержащиеся в листьях
5 стевии (стевиозид, рибаудиозид и др.) благотворно влияют на все жизненно
^ важные системы организма человека, нетоксичны, не имеют мутагенного
действия и возрастных ограничений.
В настоящее время для выращивания в Российской Федерации рекомендованы три сорта стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) отечественной селекции: Дульсинея, Детскосельская, Рамонская сластена. Стевия введена в культуру в Воронежской области и Краснодарском крае. Однако, ареал
4І возделывания этой ценной технической культуры может быть значительно
расширен.
Актуальность темы. Агроклиматические условия выщелоченных черноземов Ставропольского края пригодны для возделывания стевии. но до последнего времени она в этом регионе не выращивалась. Поэтому актуально изучение агробиологических особенностей, разработка элементов технологии ее возделывания, которые необходимы для успешного введения стевии в культуру.
Цель и задачи исследований. Работа выполнялась на территории опытной станции Ставропольского государственного аграрного университета в 2001-2003 гг. Целью наших исследований было выяснение возможности возделывания и особенностей вегетативного размножения, роста и развития
"'' растений и формирования урожая при разных схемах посадки, а также в
зависимости от условий минерального питания стевии сорта Рамонская сластена в условиях выщелоченного глубокомицеллярно-карбонатного чернозема и разработка элементов технологии возделывания этой новой культуры.
%-' В задачи исследований входило:
сделать теоретическое обобщение имеющихся научных данных и результатов собственных исследований по интродукции и введению в культуру стевии;
выяснить особенности вегетативного размножения и определить оптимальные параметры рассады стевии;
изучить особенности роста, развития и формирования урожая стевии при разных схемах посадки растений;
изучить особенности роста, развития и формирования урожая стевии при разных условиях минерального питания;
- определить химический состав зеленой массы и содержание
дитерпеновых гликозидов в листьях стевии;
разработать элементы технологии возделывания стевии;
определить экономическую эффективность возделывания стевии. Исследования выполнены в соответствии с тематическим планом
научно-исследовательских работ СтГАУ.
Научная новизна. Впервые в условиях выщелоченных черноземов Ставропольского края проведено агробиологическое изучение новой сахароносной культуры стевии сорта Рамонская сластена. Установлены особенности вегетативного размножения и оптимальные параметры рассады стевии. выявлены особенности формирования урожая, листовой продуктивности и архитектоники растений при разных схемах посадки. Исследовано влияние минеральных удобрений на рост, развитие, динамику линейного роста, формирование урожая, листовой продуктивности, химического состава и содержание дитерпеновых гликозидов в листьях стевии. Впервые проведена оценка и показана высокая экономическая эффективность возделывания сорта стевии Рамонская сластена.
Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные позволили установить возможность и высокую эффективность введения в культуру стевии при возделывании сорта Рамонская сластена на выщелоченных черноземах в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Разработаны некоторые элементы технологии возделывания стевии (подготовка рассады, площадь питания растений, схема посадки, виды и дозы минеральных удобрений), которые могут быть применены при ее возделывании в аналогичных почвенно-климатических условиях. Выявленные особенности формирования листовой продуктивности
7
и сбора дитерпеновых гликозидов в разных условиях среды позволят
^ обеспечить успешное эффективное возделывание сорта стевии Рамонская
сластена.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены
на I Международной научной конференции «Деградация почвенного покрова
и проблемы агроландшафтного земледелия» (2001 г., г. Ставрополь), на II
Международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного
ф покрова» (2002 г., г. Ставрополь), на Международной научной интернет-
конференции «Физиология человека и животных. Экологическая безопас
ность» (2002 г., г. Ставрополь), на Международной научно-практической
конференции «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйствен
ного производства» (2002 г., г. Пенза), на Международной научной интер
нет-конференции «Проблемы современного растениеводства» (2002 г.,
г. Ставрополь), на Международной научно-практической конференции «По
вестка дня на XXI век: программа действий - экологическая безопасность и
устойчивое развитие» (2002 г., г. Ставрополь), на III Международно-
практической конференции «Состояние биосферы и здоровье людей»
(2003 г., г. Пенза), на X Международной конференции «Медико-биологиче
ские проблемы экологической безопасности агропромышленного комплекса»
^ (2004 г., г. Москва - Сергиев Посад), на ежегодных научно-практических
конференциях СтГАУ (2001-2004 гг., г. Ставрополь).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 175 страницах
машинописного текста, содержит 40 таблиц, 21 рисунок, 2 приложения,
W* список литературы из 234 наименований, в том числе 69 иностранных
авторов.
Положения, выносимые на защиту:
- морфологические и агробиологические особенности сорта стевии Рамонская сластена в связи с введением в культуру на выщелоченных черноземах в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края;
особенности вегетационного размножения и оптимальные параметры рассады стевии;
формирование урожая зеленой массы, листовая продуктивность и архитектоника растений в агрофитоценозах стевии при разных схемах посадки;
урожайность, особенности роста и развития растений, формирование площади листовой поверхности, динамика линейного роста растений на разных фонах минерального питания;
химический состав и содержание дитерпеновых гликозидов в листьях стевии;
экономическая эффективность возделывания сорта стевии Рамонская сластена на выщелоченных черноземах.
Автор искренне благодарен научному руководителю кандидату биологических наук, доценту Алле Александровне Кривенко, заведующему кафедрой селекции, семеноводства и технологии, хранения продукции растениеводства, доктору с.-х. наук, профессору Александру Ивановичу Войсковому, кандидату с.-х. наук, профессору Галине Петровне Полоус, заведующей УНИЛ, доктору с.-х. наук, профессору Галине Петровне Стародубцевой, кандидату с.-х. наук, доценту Нине Стефановне Чухлебовой за оказанную поддержку и обсуждение результатов исследований. Автор признателен всем сотрудникам кафедры селекции, семеноводства и технологии, хранения продукции растениеводства за внимательное отношение и помощь в выполнении и оформлении настоящей работы.
1. ОСОБЕННОСТИ ИНТРОДУКЦИИ И ВВЕДЕНИЕ В КУЛЬТУРУ
STEVIA REBAUDIANA (BERTONI) HEMSLEY. ОБЗОР
ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
История и особенности интродукции стевии Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley
В современном мире на фоне все возрастающего загрязнения среды происходит резкий скачок числа людей, страдающих нарушениями обмена веществ, значительно уменьшается возрастной порог таких заболеваний. Разнообразные нарушения обмена веществ, пищевые аллергии, диабет переходят в разряд детских заболеваний. Положение усугубляется тем, что человек в развитых странах, лишен возможности использовать свежие натуральные продукты питания. С каждым годом в рационе возрастает доля полуфабрикатов и продуктов, подвергнутых глубокой технологической переработке с использованием искусственных консервантов и сластителей. Для облегчения диетического питания больных и людей группы риска, а также для повышения культуры питания во многих странах ведется поиск натуральных диабетических сластителей и консервантов. Решение этой проблемы возможно за счет интродукции и введения в культуру новых видов растений, являющихся продуцентами ценных биологически активных веществ. Среди таких растений одним из наиболее перспективных является стевия Stevia rebaudiana Bertoni (син.двулистный сладкий, медовая трава), листья которой содержат низкокалорийные заменители сахара - стевиозид и ребаудиозид. Стевиозид превосходит по сладости сахар в 250...300 раз, а ребаудиозид - в 400...500 раз. На вкус листья стевии в 30...50 раз слаще сахара. В листьях стевии не обнаружены токсичные вещества и мутагены. Они не имеют возрастных ограничений и могут успешно применяться для лечебного питания детей и взрослых, а также в технологических процессах при хлебопечении, консервировании овощей, фруктов, мяса.
Листья стевии (Stevia rebaudiana Bertoni), являясь источником биологически - активных веществ, обладают свойством повышать лечебно профилактические свойства продуктов питания. Добавка листьев стевии оказывает гипогликемическое (противодиабетическое), бактерицидное, противокариесное, кардиотоническое действие, способствует стабилизации иммунной системы и, тем самым, повышает адаптивность организма человека и животных в условиях загрязнения среды. Эти свойства обусловлены химическим составом листьев стевии (Семенова, 2004).
Из богатейшего разнообразия видов растительного царства человеком отобраны и выращиваются для питания около 300, а основная продукция растениеводства получается за счет 30 видов. Почти все современные основные культурные растения были доместифицированны еще несколько тысяч лет до нашей эры. Интересно, что в пределах некоторых родов, представляющих совокупность множества видов, был введен в культуру и приобрел крупное значение только какой-либо единственный вид. Например, род Ipomoea 1, состоящий из 400 видов, дал только один культурный вид мирового значения -1, batatas батат (Жуковский, 1970). Развитие мирового растениеводства связано с интродукцией растений, которая обусловлена хозяйственной деятельностью человека и, часто, оказывает определяющее действие на развитие человеческого общества (Вавилов, 1987). Н.И. Вавилов считал, что интродукция предполагает 3 этапа: - привлечение из других стран новых видов и сортов культурных растений; - перемещение культур из одних районов в другие в пределах одной и той же страны; - введение в культуру новых растений из состава как отечественной, так и иноземной флоры. Теория интродукции растений предлагает пути и методы прогнозирования результатов интродукции. Методологической основой интродукции новых видов является закон гомологических родов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова (1935), который позволяет определить круг поиска видов, обладающих искомыми хозяйственно-ценными признаками. Метод климатических аналогов Г. Майра заключается в отборе интродуцентов из районов с аналогичным климатом (Мауг, 1909). В настоящее время этот метод интродукции используется наиболее успешно. Предложенный В.П. Малеевым (1926) метод флорогенетического анализа дополняется методом предварительного биоэкологического и эколого-исторического изучения видов, разработанного К.А. Соболевской (1963, 1976). На основании этих методов можно прогнозировать поведение отобранных для интродукции видов в условия культуры и оценить уровень накопления биологически активных веществ. Эколого-интродукционный метод выявления, основных типов растительности, основывающийся на анализе типов растительности, позволяет привлекать в интродукцию местные виды эдификаторы и доменаторы фитоценозов (И.В. Белолипов, 1983). Эколого-интродукционный метод явился логическим развитием эколого-экспериментального метода М.В. Культмасова (1953) и работ Ф.И. Русанова (1953). Процесс интродукции состоит из акклиматизации и натурализации, в результате чего происходит массовый вход интродуцентов в состав культурной природной флоры новых природно-климатических условий (Григорян, 1985). Ю.К. Подгорный (1977) выделил 3 основных этапа интродукции: - простого переноса группы особей или семян из естественного культурного ареала вида в новые условия и испытания здесь нормы реакции каждого индивида и переселяемой группы в целом; -репродукции индивидов, отобранных под действием местных факторов среды или человека;
Почвенно-климатические условия места проведения исследований
Землепользование опытной станции Ставропольского государственного аграрного университета расположено в 12 км от г. Ставрополя на Ставропольской возвышенности в Центральной зоне Ставропольского края. Максимальная отметка Ставропольской возвышенности достигает 600 м над уровнем моря. Рельеф имеет волнистый характер, а в юго-восточной части представлен широкими балками, местами со значительными оползневыми наслоениями.
Согласно агроклиматическому районированию Ставропольского края, опытная станция расположена в третьей природно - сельскохозяйственной зоне, лесостепной подзоне умеренного увлажнения, выщелоченных черноземов (Подколзин, 1997). Климат теплый, умеренно влажный, отличается континентальностью. Гидротермический коэффициент (ГТК) равен 1,1-1,3, сумма эффективных температур достигает 3000-3200С. Безморозный период длится 180-190 дней. Среднегодовая сумма осадков равна 536 мм. За период с температурой выше 10С выпадает 300-400 мм осадков. Преобладающее количество осадков выпадает летом, причем в отдельные периоды осадки выпадают в виде сильных ливней, иногда с градом. Так как поверхность на большей части станции неровная, вода быстро сходит по склонам, смывая почву, вызывая водную эрозию. На долю осадков, выпадающих в теплый период, приходится 70-80% их годового количества.
Осень на территории опытной станции долгая и, в основном, теплая. Зима умеренно холодная, в отдельные годы малоснежная, неустойчивая и с частым оттаиванием снега. Господствующими ветрами являются восточные и западные. Лето нежаркое, среднемноголетняя температура июля +20 - +22С, но абсолютные максимумы температур могут достигать в июле 37 августе +35 - +40С. Самые ранние неустойчивые заморозки бывают в середине сентября, а в весенний период они наблюдаются до третьей декады апреля. Характеристика климата приведена по данным справочной литературы агроклиматических ресурсов (1976). В целом климатические условия опытной станции являются благоприятными для возделывания большинства сельскохозяйственных культур, в том числе и стевии. По данным А.Я. Антыкова, А.И.Стоморева (1970), В.И.Тюльпанова, В.С.Цховребова, И.В.Каргалева (1999), В.С.Цховребова (2003) почвы опытной станции представлены черноземом выщелоченным глубоко-мицеллярно-карбонатным, среднемощным, среднегумусным, тяжелосуглинистым. Почвообразующие породы представлены бурыми тяжелыми карбонатами элювиально-деллювиальными суглинками и глинами. Подстилающими породами являются сарматские отложения. Почвенный профиль этих почв состоит из горизонтов: А, А1, переходного АВ, ВС и материнской породы. Верхний горизонт А - темно-серый, влажный, тонкопористый, очень твердый и слитой, тяжело- или среднесуглинистый. Мощность его колеблется в пределах 40-50 см. Иллювиальный горизонт В расположен на глубине 60-70 см. Несколько уплотнен, но более оструктурен, чем верхние горизонты. Глубина вскипания от 10%-ой НС1 зависит от степени выщело-ченности и колеблется от 50 до 120 см и ниже. Выщелоченный глубокомицеллярно-карбонатный чернозем обладает высокой емкостью поглощения, обусловленной большим содержанием дисперсных илистых частиц. Емкость поглощения 36-42 мг.-экв. на 100 г почвы. В составе поглощенных оснований на долю кальция приходится более 70% емкости поглощения. В пахотном слое глубокомицеллярно-карбонатного чернозема содержится 6,5-6,8% гумуса, общего азота 0,4%. В нем активно и энергично протекают процессы нитрификации, приводящие к увеличению запасов нитратного азота. Этому благоприятствует и слабокислая реакция почвенного раствора рН 6,5 и удовлетворительные в годы достаточного увлажнения условия аэрации, температура и влажность почв в течение вегетационного периода. В этих почвах содержится 0,1% валового фосфора и около 2% валового калия. Количество усвояемого фосфора в пахотном слое по А.В.Чирикову 6,2-10,1 мг, усвояемого калия по А.Л.Масловой 15,4-22,6 мг на 100 г почвы (Вальков, Штомпель, Тюльпанов, 2002). , Результаты химического анализа показали, что запасы валового фосфора значительны и могли бы обеспечить получение хороших урожаев на протяжении многих лет. Однако, доступного (подвижного) фосфора содержится мало из-за большого количества карбонатов, которые переводят фосфор в труднодоступные для растения формы (трехкальциевый фосфор). Обеспеченность калием хорошая. Почвы опытной станции, в целом, являются благоприятными для выращивания стевии. Известно, что погодные условия являются одними из определяющих факторов получения высоких и устойчивых урожаев всех сельскохозяйственных культур. Погодные условия, как правило, включают в себя несколько факторов, но главные из них - количество осадков и температура окружающего воздуха (рисунок 2, 3).
Полевые опыты проводились в 2001-2003 годах. В годы опытов погодные условия сложились по разному. В 2001 году сочетание температурного режима и влагообеспеченности в период посадки и начального роста растений стевии было наиболее оптимальным. Это обеспечило быстрый рост и развитие растений. Но жаркая и сухая погода в начале авгус та способствовала замедлению линейного роста и переходу к генеративной фазе уже к 20 августа. В дальнейшем накопление зеленой массы растениями значительно замедлилось.
Влияние сроков черенкования на приживаемость, рост и развитие рассады стевии
Тычиночные нити свободные, пыльники копьевидные, вверху заостренные, сросшиеся. Пыльца очень мелкая, шаровидная, экзина шиповатая. Плод -нижняя одногнездная семянка. Семена коричневого цвета узкие, удлиненные с хохолком из 13-15 волосков, без носика, длиной 2-2,5 мм. Масса 1000 семян 0,30-0,35 г. Корневая система хорошо развита. Она является своего рода запасающим органом для обеспечения развития спящих почек, дающих весной побеги, с которых берут апикальные черенки. К началу бутонизации формируются утолщенные придаточные корни. Придаточные корни, толщиной до 0,35 см, отходя во все стороны от корневища образуют густой пучек диаметром до 15-18 см. Глубина залегания корневища при этом достигает 15-20 см. Число придаточных корней у растений, полученных путем зимнего черенкования, к концу первого года вегетации достигает 45-65 шт. Степень развития корневища имеет большое значение при отборе маточных растений. Так как чем лучше развита корневая система, тем больше закладывается придаточных почек, дающих побеги для зеленого черенкования.
Введение стевии в культуру в Ставропольском крае связано с ее продвижением в новые экологические условия. В этой связи возникает необходимость выяснения отношения растений стевии к новым условиям среды. Растительный организм обладает способностью активного избирательного отношения к неблагоприятным условиям внешней среды, которая выражается в его способности к саморегуляции в определенных пределах, за счет оптимизации протекающих в нем процессов в соответствии с принципом обратной связи на протяжении всего онтогенеза. Сюда относятся устойчивость к недостатку или избытку влаги, низким и высоким температурам, к химическому составу почвы, а также к патогенным микроорганизмам и вредителям. Устойчивость растений к этим абиотическим (климатические и эдафические) и биотическим факторам в новых условиях выращивания и определяет успешность введения нового вида сельскохозяйственного растения в культуру конкретных экологических условиях. Морфологических изложений в строении растения стевии сорта Рамонская сластена в условиях Ставропольского края не выявлена. Но по показателям габитуса и архитектоники растения отмечались более мощным развитием.
Прежде всего, это относится к воздействию абиотических факторов, от выраженности которых зависят параметры роста и продуктивности растений. Почвенно-климатические зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края отличаются от условий Центрально-черноземной зоны, где расположен Всероссийский НИИ сахарной свеклы и сахара (г.Рамонь Воронежская область), откуда был взят элитный посадочный материал стевии сорта Рамонская сластена. Эти различия, в основном, заключаются в более резких колебаниях абиотических факторов в условиях Ставропольского края. Значительные различия погодных условий в период вегетации в годы исследований позволили провести оценку отношения растений стевии к некоторым стрессовым абиотическим факторам.
Растения стевии сорта Рамонская сластена в период активного роста выдерживали высокие температуры воздуха, с ее возрастанием до 36-38С в полуденные часы и снижение влажности почвы в прикорневой зоне (0-30 см) до 30% в течение 3-4 суток. При этом относительная влажность воздуха уменьшалась до 30% (воздушная засуха). Результаты наблюдений за состоянием растений свидетельствуют о том, что внешними проявленными симптомами страдания растений были потеря тургора вегетативными органами, подсыхание и опадение нижних листьев, а также изменение их морфологии. У рассады стевии, полученной методом зеленого черенкования, листья крупные тонкие мезофитного типа. Формированию такого типа листа способствует достаточная влагообеспеченность растений в условиях закрытого грунта. На поливных участках стевии мезофитный тип листа сохраняется в течение всего предгенеративного периода вегетации. В условиях недостаточного увлажнения образовывались листья другого типа: они были более мелкими, жесткими, темно-зелеными, усиливалось опушение нижней части листовых пластинок. Листья и растения становились ксерофитными по внешнему облику, замедлялся линейный рост растений. В большей степени страдают от недостатка влаги и высокой температуры молодые растения стевии, в течение первого месяца после посадки, что связано со слабым развитием корневой системы.
Кратковременное (1-2 дня) подтопление из-за ливневых дождей (2002 г.) участка, на котором возделывалась стевия не оказало заметного угнетающего влияния на рост растений, если сразу же после подсыхания почвы проводилось ее рыхление. При высыхании же переувлажненного участка, когда поверхность почвы становилась бесструктурной, появлялись трещины, отмечалось негативное воздействие на корневую систему и у растений замедлялся линейный рост и развитие.
Проведенные наблюдения за ростом растений стевии сорта Рамонская сластена на выщелоченном черноземе зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края, позволяют констатировать возможность ее возделывания в этих условиях, как неполивную культуру. При длительном периоде засухи (более 2-х недель), когда тургор вегетативной части растений не восстанавливается за ночь, стевия нуждается в поливе. Вместе с тем, регулярные поливы на фоне сбалансированного минерального питания могут способствовать повышению урожая зеленых листьев стевии. Обязательно рыхление поверхности почвы после дождей или полива. В период пред-генеративного и генеративного состояний растения стевии устойчивы и к пониженным положительным температурам. Растения стевии выдерживали снижение температуры воздуха в ночные часы до +1 - + 5С в сентябре месяце.
В годы проведения опытов (2001-2003 гг.) не было ранних осенних (до начала октября) заморозков, то есть до уборки зеленой массы стевии. Поэтому не представилась возможность оценки ее устойчивости к нулевому и отрицательным значениям температуры воздуха.
Урожай вегетативной массы и формирование товарной продукции стевии на разных фонах минерального питания
Площадь питания растений стевии оказывает значительное влияние на формирование архитектоники растения, урожайность зеленой массы растений и содержание в ней листьев. Лист у стевии является хозяйственно-ценной частью, ради которой она выращивается. Именно в листьях стевии содержится наибольшее количество сладких гликозидов по сравнению с другими частями растения. Поэтому определение оптимальной схемы посадки стевии, при которой в конкретных условиях возделывания, формируется высокая листовая продуктивность, является одним из важных показателей элементов агротехники этой новой ценной культуры. Очевидно, что при формировании агрофитоценоза стевии необходимо создать такую его структуру, при которой будет обеспечено получение максимального урожая сухих листьев с единицы площади. Урожайность листовой массы является результатом сочетания продуктивности вегетативной массы растения, которая определяется его архитектоникой, и числа растений на единице площади. При разработке элементов агротехники стевии необходимо определить оптимальное сочетание этих двух факторов. Увеличение площади питания растения, приводя к увеличению мощности растений, с другой стороны, уменьшает продуктивность с единицы площади, в итоге лимитирует урожайность зеленой массы стевии. Архитектоника растения стевии при разных схемах посадки оказывает определенное влияние на содержание листьев в зеленой массе.
В годы опытов погодные условия складывались по разному. В 2001 году сочетание температурного режима и влагообеспеченности в период посадки и начального роста растений стевии были наиболее оптимальными. Это обеспечило быстрый рост и развитие растений. Но жаркая и сухая погода в начале августа способствовала замедлению линейного роста и переходу к генеративной фазе уже к началу третьей декады августа. В дальнейшем накопление зеленой массы растениями значительно замедлилось. В 2002 году, хотя, в целом, условия были благоприятными для роста растений стевии, особенно в начальный период, но сухая и жаркая погода, наступившая во второй декаде июля и продолжавшаяся весь август ускорила наступление бутонизации почти на неделю по сравнению с предыдущим годом, что в дальнейшем отрицательно сказалось на накоплении зеленой массы. 2003 год характеризовался наиболее благоприятным сочетанием температурного режима и влагообеспеченности. И, хотя сумма осадков в период вегетации стевии была ниже, чем в предыдущие годы, но они выпадали равномерно. Все это способствовало наибольшей продолжительности периода активного линейного роста растений стевии, позднему наступлению бутонизации растений (начало сентября), а, в итоге, этот год оказался наиболее урожайным (таблица 17).
Погодные условия в годы опытов по разному сказывались на величине урожайности зеленой массы при разных схемах посадки растений стевии. В 2001 году наибольшая урожайность зеленой массы сформировалась в уплотненной (двухстрочной посадке, схема 30x30x70 см) - 12,55 т/га. Во всех остальных вариантах опыта урожайность зеленой массы была меньше на существенную величину (НСРо5=0,52 т/га). По убыванию урожайности остальные варианты опыта расположились следующим образом: (схема посадки 25x70 см) - 10,93 т/га, (схема посадки 20x70 см) - 10,12 т/га, (схема посадки 30x70 см) - 9,17 т/га, (схема посадки 15x70 см) - 7,64 т/га. В наименее урожайном 2002 году в варианте двухстрочной посадки снижение урожайности (9,6 т/га) было более сильным, чем в варианте со схемой посадки 25x70 см (9,80 ц/га). Это можно объяснить более жесткими условиями конкуренции за почвенную влагу в уплотненной двухстрочной посадке, так как расстояние между растениями смежных строчек равнялось всего 30 см. При рядовой посадке (схеме посадки 25x70 см) расстояние w между двумя смежными рядами было 70 см, то есть в 2,3 раза больше. И в этих условиях конкуренция растений стевии была выражена в меньшей степени. Различия между этими вариантами опыта были несущественными (НСР05= 0,93 т/га). Также несущественными были различия и между первым (схема посадки 30x70 см) и четвертым (схема посадки 20x70 см) вариантами опыта: 8,06 и 8,86 т/га, соответственно. Наиболее низкая урожайность в усло ФЬ виях дефицита влагообеспеченности сформировалась в пятом варианте 5,12 т/га (схема посадки 15x70 см). В 2003 году во втором (30x30x70 см) и третьем (25x70 см) вариантах опыта также отмечалась наиболее высокая урожайность зеленой массы: 12,14 и 12,12 т/га, при НСРо5=0,78 т/га. Несущественным было и превышение первого варианта опыта (10,94 т/га) над четвертым (10,51 т/га). Наименьшей урожайность зеленой массы, как и в предыдущие годы была при схеме посадки 15x70 см (7,80 т/га). В среднем за три года наибольшая урожайность зеленой массы отмечена при двухстрочной посадке стевии (схема посадки 30x30x70 см). Она составила 11,43 т/га. Остальные варианты опыта расположились в порядке убывания следующим образом: 10,95 т/га (схема посадки 25x70 см); 9,83 т/га (схема посадки 20x70 см); 9,39 т/га (схема посадки 30x70 см); 6,85 т/га (схема посадки 15x70 см). Продуктивность одного растения является одним из основных элементов структуры урожая. Площадь питания растения при разных схемах посадки оказала определяющее влияние на продуктивность (зеленая масса) одного растения стевии (таблица 18). Во все годы изучения продуктивность одного растения была выше в первом варианте (схема посадки 30x70 см) при площади питания одного растения 0,21 м2.
