Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История использования и особенности культуры овощных пряновкусовых растений на примере кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона (обзор литературы) 14
1.1 История использования 14
1.2. Особенности культуры кориандра посевного 19
1.3. Особенности культуры тмина обыкновенного 32
1.4. Особенности культуры душицы обыкновенной 38
1.5. Особенности культуры иссопа лекарственного 45
1.6. Особенности культуры эстрагона душистого 51
Глава 2. Программа, методика и условия проведения исследований 57
2.1. Программа исследования 57
2.2. Методика исследований 59
2.3. Условия проведения исследований 68
2.3.1. Место и время проведения исследований 68
2.3.2. Агрометеорологические условия 70
2.3.3. Почвенные условия 75
2.3.4. Использование регуляторов роста 83
Глава 3. Исследование продуктивности и оптимизация технологического обеспечения интродукции овощных пряновкусовых культур (результаты исследований) 89
3.1. Изучение влияния сортовых особенностей на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа
в посевной культуре 89
3.1.1.Влияние сортовых особенностей на урожайность и качество продукции кориандра в различных почвенных условиях 89
3.1.2. Влияние сортовых особенностей на урожайность и качество продукции тмина в различных почвенных условиях 94
3.1.3. Влияние сортовых особенностей на урожайность и качество продукции душицы в различных почвенных условиях .100
3.1.4. Влияние сортовых особенностей на урожайность и качество продукции иссопа в различных почвенных условиях 106
3.2.Влияние элементов агротехнического
сопровождения интродукции на урожайность и качество
продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре 114
3.2.1. Влияние сроков посева семян и качества почвы на урожайность и качество продукции кориандра 114
3.2.2. Влияние глубины посева семян и качества почвы на урожайность и качество продукции кориандра 122
3.2.3. Влияние сроков посева и качества почвы на урожайность и качество продукции тмина 131
3.2.4. Влияние сроков посева и качества почвы на урожайность и качество продукции душицы 140
3.2.5. Влияние сроков посева и качества почвы на урожайность и качество продукции иссопа 148
3.3. Влияние способов вегетативного размножения и площадей питания растений в различных почвенных условиях на урожайность и качество продукции душицы, иссопа и эстрагона 162
3.3.1. Влияние способов вегетативного размножения и площадей питания растений в различных почвенных условиях на урожайность и качество продукции душицы 162
3.3.2. Влияние способов вегетативного размножения и площадей питания растений в различных почвенных условиях на урожайность и качество продукции иссопа 171
3.3.3. Влияние способов вегетативного размножения и площадей питания растений в различных почвенных условиях на урожайность и качество продукции эстрагона .179
3.4. Влияние физиологически активных веществ (ФАВ) на эффективность возделывания вегетативно размножаемых овощных пряновкусовых растений на разнокачественных почвах .189
3.4.1. Влияние ФАВ на эффективность возделывания вегетативно размножаемой душицы на разнокачественных почвах .189
3.4.2. Влияние ФАВ на эффективность возделывания вегетативно размножаемого иссопа на разнокачественных почвах .196
3.4.3. Влияние ФАВ на эффективность возделывания вегетативно размножаемого эстрагона на разнокачественных почвах .204
3.5.Агроэкономическая эффективность возделывания овощных пряновкусовых культур в условиях Северо-Запада РФ .211
Выводы .221
Рекомендации производству .225
Библиография
- Особенности культуры душицы обыкновенной
- Агрометеорологические условия
- Влияние сортовых особенностей на урожайность и качество продукции тмина в различных почвенных условиях
- Влияние физиологически активных веществ (ФАВ) на эффективность возделывания вегетативно размножаемых овощных пряновкусовых растений на разнокачественных почвах
Введение к работе
Актуальность исследований. Возрастающий интерес к эфиромаслич-ным, в том числе и к пряновкусовым овощным растениям, связан с чрезвычайно широким их применением во многих отраслях промышленности, в официальной и народной медицине, в сельском хозяйстве и быту.
К сожалению, за 2 последних десятилетия Россия лишилась большей части центров изучения и селекции пряновкусовых растений. Основные районы возделывания и заводы по переработке эфиромасличного и пряного сырья остались за пределами страны (Чиков П.С., 1983).
Эти обстоятельства вызвали необходимость активного изучения возможностей интродукции пряновкусовых овощных растений в места, области, где они ранее не встречались, или же введения в культуру более перспективных популяций и эффективных сортов в пределах своего ареала (Whyte R., 1958; Вавилов Н.И., 1965; Айзенман Б.Е. и др., 1984; Зеленков В.Н., 2001; Черных И.В., 2007; Канаев М.В., 2008). Интродукция основывается на мобилизации исходного материала, первичного и вторичного его испытания в местных условиях в сочетании с разработкой агротехнических приёмов культивирования (Karpun Yu.N., 2004; Баханова Н.В., Намзалов Б.Б., 2009). В интродукционном испытании исследуются особенности роста и развития коллекционных образцов в новых для них условиях выращивания. Если продукционные процессы того или иного вида или сорта растений обеспечивают положительную динамику формирования продуктовых органов и их качественных характеристик, то такая культура имеет перспективы на практическое освоение. Для пряновкусовых овощных культур это означает не только расширение ассортимента овощной продукции, но и, главным образом, получение высококачественного сырья для промышленной переработки.
Эфирные масла пользуются большим спросом на мировом рынке. Но из-за малого содержания ароматических веществ в растениях и сложности технологических процессов по их выделению, эфирные масла обладают большой рыночной стоимостью от 50 до 500 за 1 кг. До 1991 г. потребности отечественной промышленности в эфирных маслах обеспечивались за счёт производств, расположенных в бывших союзных республиках. В стране выращивали 12 эфиромасличных культур и вырабатывали 37 наименований эфирных масел. Среднегодовое производство эфирных масел составляло 1124 т, импортировалось 250-300 т тридцати видов различных масел. В то же время в мире производилось 40 000 т натуральных эфирных масел.
В настоящее время отечественные компании, использующие эфиромасличное сырьё в технологических процессах, закупают его у стран Евросоюза и Средней Азии, что значительно удорожает стоимость конечной продукции.
Широкое применение в качестве сырья имеют эфирные масла кориандра, тмина, душицы, иссопа, эстрагона. Однако большинство регионов РФ не имели исторической специфики по их промышленному возделыванию. Такое положение не может быть признано нормальным и тем более неизменным. Для каждой зоны страны с их отличительными почвенно-климатическими условиями должны быть разработаны экологически обоснованные агротехнические приёмы возделывания тех видов полезных растений, которые могут дать наибольший практический эффект при выращивании их как на больших площадях с применением собственных интенсивных технологий, так и в небольших фермерских хозяйствах и на приусадебных участках. Проблемы интродукции пряновкусовых овощных растений, в частности их продукционные возможности в условиях Северо-Запада РФ, изучены недостаточно, поэтому исследования в этом направлении являются весьма актуальными, имеют научное и практическое значение.
Цель и задачи исследований. Целью представленной работы являлось изучение продукционных возможностей и оптимизация технологического обеспечения интродукции кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона в условиях Северо-Запада РФ.
В задачи исследования входило изучить влияние:
1) сортовых особенностей на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре; 2) элементов агротехнического сопровождения интродукции на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре; 3) способов вегетативного размножения и площадей питания на урожайность и качество продукции душицы, иссопа и эстрагона; 4) ростовых веществ на урожайность, качество продукции и экономическую эффективность вегетативно размножаемой душицы, иссопа и эстрагона; 5) продукционных возможностей пряновкусовых овощных растений на экономическую эффективность их возделывания.
Объектами наших исследований были кориандр посевной (Coriandrum sativum L.), тмин обыкновенный (Carum carvi L.), душица обыкновенная (Origanum vulgare L.), эстрагон (Artemisia dracunculus L.). Предмет исследований – поиск возможностей повышения продуктивности пряновкусовых овощных растений в посевной (сортообразцы, сроки посева, глубина заделки семян, почвенные условия) и в вегетативно размножаемой культуре (способ вегетативного размножения, площадь питания, обработка посадочного материала ФАВ).
Научная новизна исследований. Впервые в условиях Северо-Запада России дано теоретическое обоснование эффективности и увеличения объёмов выращивания нехарактерных (с точки зрения специализации сельскохозяйственного производства Новгородской области) пряновкусовых овощных культур. Исследовано влияние на формирование урожайности и качество продукции кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона, сортовых особенностей, некоторых элементов агротехнического сопровождения интродукции (плодородие почв, сроки посева, глубина заделки семян), способов вегетативного размножения, схем посадки и обработки посадочного материала регуляторами роста. Аналогичной работы по научно-практическому освоению эфиромасличных культур на Северо-Западе РФ, в частности в Новгородской области, ранее не проводилось.
Практическая значимость. Экспериментально доказана эффективность выращивания пряновкусовых культур, как на зелень, так и для получения эфирного масла у посевной и вегетативно размножаемой культуры.
Адаптированы к местным экологическим условиям некоторые элементы агротехнического сопровождения интродукции изученных видов растений (сорта, популяции, сроки посева, глубина заделки семян, способы вегетативного размножения и схемы посадки). Подобраны наиболее активные экологически безопасные регуляторы роста, обеспечивающие высокую приживаемость посадочного материала и повышение продуктивности растений при сохранении или улучшении качества урожая. Экономически доказано, что посевом семян выгодней всего выращивать кориандр на плоды, душицу на зелёную массу, а иссоп – на зелёную массу и эфирное масло; при вегетативном размножении иссоп и эстрагон целесообразно возделывать преимущественно на эфирное масло, а душицу – только на зелёную массу.
Обнаруженная нами сильная обратная корреляция между световым периодом активного роста культуры (спарк) и её урожайностью позволяет использовать эту закономерность для ускорения селекционного процесса многолетних эфиромасличных растений.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Оптимизация технологического сопровождения интродукции кориандра, душицы, иссопа и эстрагона повышает их продукционные возможности и основания для промышленного возделывания в условиях Северо-Запада РФ на примере Новгородской области.
-
Многолетние пряновкусовые овощные растения формируют высокие урожайность и качество продукции как при семенном, так и (за редким исключением) при вегетативном размножении делёнками.
-
Применение регуляторов роста при вегетативном размножении многолетних пряноароматических культур способствует повышению их приживаемости и продуктивности.
-
Производство однолетних и многолетних пряновкусовых овощных растений в местных условиях является экономически эффективным как при выращивании на зеленую продукцию, так и на сырьё для получения эфирного масла.
Апробация результатов исследований. Результаты исследований были представлены на Международной конференции «Экология и жизнь» (Великий Новгород, 2000), на Четвёртом Международном симпозиуме «Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2001), на Международной конференции «Генетические ресурсы лекарственных и ароматических растений» (Москва, 2004), на ежегодных отчётных заседаниях кафедры растениеводства НовГУ имени Ярослава Мудрого (1999-2008 гг.), на юбилейной конференции в С.-ПбГАУ (Санкт-Петербург, 2006). Результаты исследований, представленные в работе «Состояние и пути развития семеноводства для получения экологически чистой продукции нетрадиционных пряновкусовых культур в условиях Северо-Запада России» стали победителем гранта Министерства образования и науки РФ по ведомственной научной программе «Развитие научного потенциала высшей школы» (Москва, 2005). Также результаты были доложены на Седьмом Международном симпозиуме «Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2007).
Личный вклад соискателя. Работа является обобщенным результатом исследований, выполненных автором в 1997-2008 годах на кафедре растениеводства Института сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого лично и коллегами – Шишовым А.Д., Мантровым Г.И., Берсоном Г.З., которые являются соавторами публикаций.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложено на 287 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа включает 42 таблицы, 18 рисунков, 23 приложения. Список литературы содержит 395 наименований, в том числе 27 на иностранных языках
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 51 научной статье, 5 учебных пособиях, 1 монографии, в том числе 14 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Автор выражает глубокую благодарность за совместную творческую работу профессорам А.Г. Воликову, Г.В. Губанову, Н.Н. Максимюку, Н.Н. Семчуку.
Особенности культуры душицы обыкновенной
Актуальность исследований. Возрастающий интерес к эфиромасличным, в том числе и к овощным пряновкусовым растениям связан с чрезвычайно широким их применением во многих отраслях промышленности, в официальной и народной медицине, в сельском хозяйстве и быту. Основные направления использования этой группы растений: промышленность (парфюмерно-косметическая, пищевая, табачная, целлюлозно-бумажная, лакокрасочная, текстильная, мыловаренная, фармацевтическая, ликёроводочная), сельское хозяйство (медоносы, декоративные, кормовые культуры, репелленты, вкусовые растения, эфирные масла), медицина (фито- и ароматерапия), быт (пищевые добавки, консерванты, косметические средства, красители).
Неповторимый вкус и запах, насыщенность аромата и устойчивую пахучесть, в сравнении с их синтетическими аналогами, овощным пряновкусовым растениям придают содержащиеся в них эфирные масла.
В последние годы эфирные масла стали успешно использовать для лечения тяжёлых заболеваний органов дыхания, нервной системы, госпитальных инфекций, а также в качестве эффективных антиоксидантов и радиопротекторов, что значительно увеличило интерес к этой группе растений (Айзенман Б.Е. и др., 1984; Зеленков В.П., 2001; Николаевский В.В., 2000; Schiekentanz P., 2001).
Поскольку эфирные масла являются сложными многокомпонентными смесями, при их применении в качестве антисептиков продолжительное время не появляются устойчивые к ним микроорганизмы и вирусы (Кондрашова Н.В., 1999). Эта особенность способствовала созданию инновационных средств защиты растений от нематод и гнилей (Tsao R., 2000). Однако дефицитность эфирных масел ограничивает возможности практического использования этого способа защиты растений.
После распада СССР Россия лишилась большей части центров изучения и селекции овощных пряновкусовых растений. Основные районы возделывания и заводы по переработке пряноароматического сырья остались за пределами страны (Чиков П.С., 1983). Неконтролируемый сбор дикорастущих растений этой группы, нарушение правил выпаса скота, неблагоприятные экологические условия привели к сокращению естественных запасов многих видов эфиромасличных растений, составляющих на Северо-Западе России менее 0,1 т/га.
Дефицит необходимых лекарственных средств, поиск новых фитопрепаратов, расширяющее использование эфирных масел и продуктов их переработки в различных отраслях народного хозяйства, в том числе и в инновационных технологиях, требуют активного изучения возможностей интродукции1 овощных пряновкусовых растений в места, области, где они ранее не встречались, или введение в культуру более перспективных популяций и эффективных сортов в пределах своего ареала (Айзенман Б.Е. и др., 1984; Вавилов Н.И., 1965; Зеленков В.Н., 2001; Whyte R., 1958). Интродукция основывается на мобилизации исходного материала, первичного и вторичного его испытания в местных условиях в сочетании с разработкой агротехнических приёмов культивирования (Баханова Н.В., Намзалов Б.Б., 2009; Karpun Yu.N., 2004). В интродукционном испытании исследуются особенности роста и развития коллекционных образцов в новых для них условиях выращивания. Если продукционные процессы того или иного вида или сорта растений обеспечивают положительную динамику формирования продуктовых органов, то такая культура имеет перспективы на практическое освоение. Для овощных пряновкусовых культур это означает не только расширение ассортимента и сортимента овощной продукции, но и, главным образом, получение сырья для пищевой, парфюмерной, косметической и фармацевтической промышленности и медицины.
Эфирные масла пользуются большим спросом на мировом рынке. Но из-за малого содержания ароматических веществ в растениях и сложности технологических процессов по их выделению, эфирные масла обладают большой рыночной стоимостью от 50 до 500 за 1 кг (Канаев М.В., 2008). До 1991 г. потребности отечественной промышленности в эфирных маслах обеспечивались за счёт производств, расположенных в бывших союзных республиках. В стране выращивали 12 овощных пряновкусовых культур и вырабатывали 37 наименований эфирных масел. Среднегодовое производство эфирных масел составляло 1124 т, импортировалось 250–300 т тридцати видов различных масел. В то же время в мире производилось 40 000 т натуральных эфирных масел (Черных И.В., 2007).
В настоящий момент отечественные компании, использующие данное сырьё в своих технологических процессах, закупают его у стран Евросоюза и Средней Азии, что значительно удорожает стоимость конечной продукции.
Широкое применение в качестве сырья имеют эфирные масла таких культур, как кориандр, тмин, душица, иссоп, эстрагон. Однако большинство регионов РФ не имели исторической специфики по их промышленному возделыванию. Такое положение не может быть признано нормальным и тем более неизменным. Для каждой зоны страны с их отличительными почвенно-климатическими условиями должны быть разработаны экологически обоснованные агротехнические приёмы возделывания тех видов полезных растений, которые могут дать наибольший практический эффект при выращивании их как на больших площадях с применением собственных интенсивных технологий, так и в небольших фермерских хозяйствах и на приусадебных участках. Проблемы интродукции овощных пряновкусовых растений, в частности их продукционные возможности в условиях Северо-Запада РФ, изучены недостаточно, поэтому исследования в этом направлении являются весьма актуальными как с научной, так и с практической позиций.
Цель и задачи исследований. Целью представленной работы является агробиологическое обоснование повышения продуктивности овощных пряновкусовых культур кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона в условиях Новгородской области. В задачи исследования входит изучение влияния: - сортовых особенностей на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре; - некоторых элементов агротехнического сопровождения интродукции на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре; - способов вегетативного размножения и площадей питания на урожайность и качество продукции душицы, иссопа и эстрагона; - ростовых веществ на урожайность, качество продукции и экономическую эффективность вегетативно размножаемой душицы, иссопа и эстрагона; - продукционных возможностей овощных пряновкусовых растений на экономическую целесообразность их возделывания.
Научная новизна исследований заключается в теоретическом обосновании комплексного подхода к решению проблемы эффективности и увеличения объёмов выращивания нехарактерных с позиций специализации сельскохозяйственного производства Новгородской области овощных пряновкусовых культур. Исследовано влияние на формирование урожайности и качество продукции кориандра, тмина, душицы, иссопа и эстрагона, сортовых особенностей, некоторых элементов агротехнического сопровождения интродукции (плодородие почв, сроки посева, глубина заделки семян и т.д.), способов вегетативного размножения, схем посадки и обработки посадочного материала регуляторами роста. Аналогичной работы по научно-практическому освоению овощных пряновкусовых культур на Северо-Западе РФ, в частности в Новгородской области, ранее не проводилось.
Агрометеорологические условия
Кориандр – однолетнее травянистое растение. Стебель прямой, цилиндрический, вверху ветвящийся. Достигает в высоту 70–110 см. Корень тонкий, веретеновидный. Листья с крупнорассеченными долями на длинных черенках собраны в прикорневую розетку. Расположение листьев на стебле очередное. Стеблевые листья сидячие, разделены на многочисленные дольки. Цветки мелкие, белые или розовые, обоеполые, собранные в зонтики с тремя или шестью лучами. Растение длинного дня, скороспелое, холодостойкое. Техническая спелость зелени наступает через 30–50 дней после появления всходов, поэтому при выращивании на зелень применяют повторные посевы.
Биологической особенностью кориандра, как и многих других сельдерейных, является большая продолжительность начальных фаз вегетации, когда от посева до всходов проходит 15–23 дня, а от всходов до образования стебля 40–46 дней. Цветение начинается с центрального зонтика, зонтики одноимённых порядков цветут одновременно. Плод – двусемянка шаровидной или слегка удлинённой формы диаметром 2–7 мм. Масса 1000 семян 5–7 г, всхожесть сохраняется 2–3 года (Белик В.Ф., Ермаков Н.Ф., Кортунова В.И. и др., 1988; Львов Н.А., Захребетков П.П., Лузина Л.В., 1937).
Кориандр требователен к освещению, на затенённых местах затягивается созревание семян, снижается урожай и эфиромасличность. Семена прорастают при температуре 8–10 С. Период вегетации на европейской части РФ – 100–125 дней. Растение засухоустойчиво, но на начальной стадии своего развития, а также в период завязывания плодов требует надёжного влагообеспечения. Культура требовательна к качеству почвы и даёт хорошие результаты на рыхлой, хорошо проницаемой и богатой питательными элементами почве. Отзывчиво на внесение удобрений, особенно фосфорных и азотных. Тяжелые глинистые почвы для кориандра непригодны (Ипатьев А.Н., 1966; Белик В.Ф., 1986). Однако на тяжелых суглинистых чернозёмах в зоне неустойчивого земледелия Северного Зауралья урожайность зелёной массы достигает 1,37 кг/м2, а семян – 320 г/м2 (Кунавин Г.А., Пацкова В.А., 2004).
Агротехника
Предпосевная обработка почвы проводится с целью сохранения влаги, уничтожения сорняков и создания благоприятных условия для посева, прорастания семян и дальнейшего роста культуры. Длительный период прорастания семян и медленное развитие в первую половину вегетации обуславливают слабую устойчивость кориандра против сорняков. Поэтому его размещают в севооборотах на сравнительно чистых от сорняков полях. Лучшие предшественники – озимые хлеба, идущие по чистым хорошо удобренным парам, или пласту и обороту пласта многолетних трав, а также – пропашные культуры, за исключением сельдерейных.
Как многие культурные растения средиземноморского происхождения, кориандр светолюбив и не выносит затенения. В период от всходов до стеблевания достаточно 20-дневного пребывания кориандра среди сорняков, как он отстаёт в росте и резко снижает урожай. Поэтому обработка почвы должна предусматривать эффективную борьбу с сорняками, обеспечение благоприятных условий влажности почвы и сохранения максимально возможного количества влаги к моменту цветения кориандра. Зяблевая обработка почвы после ранних предшественников производится в зависимости от засоренности поля: на чистых и слабозасорённых многолетними сорняками полях зяблевая вспашка производится сразу после уборки предшественника. В случае если при раннем подъёме зяби появляются всходы сорняков или падалицы предшественника, зябь необходимо прокультивировать на глубину 10–12 см. При сильной засорённости однолетними сорняками необходимо проведение двух дисковых лущений с промежутком между ними в 2–3 недели с последующей вспашкой на зябь при массовых всходах сорняков. В борьбе с корнеотпрысковыми сорняками (осот розовый, осот жёлтый, вьюнок полевой и др.) лучшие результаты даёт послойная обработка почвы: вслед за уборкой предшественника – лущение отвальными орудиями на глубину 10–12 см с боронами и катками в агрегате, а через 2 недели – вспашка на зябь. Раннее весеннее боронование проводят в 2 следа, иногда заменяя его шлейфованием с последующей культивацией. На чистых от сорняков полях со слабо уплотняющимися почвами достаточно боронования зяби с посевом кориандра. На уплотняющихся почвах кроме боронования необходима предпосевная культивация на глубину 5–6 см в агрегате с мягкими боронами. Иногда, в целях борьбы с сорняками сеют кориандр не в самые ранние сроки, а несколько позже – вслед за культивацией.
Основные удобрения для повышения урожая кориандра – калийные и фосфорные (Кононков П.Ф., Бунин М.С., 1985; Sharma R.H., 1991; Camara F.L.A., 1993). Дозы и соотношения уточняются по картограммам обеспеченности почв усвояемыми формами питательных элементов. Удобрения вносят обычно под зяблевую вспашку: 400–500 кг калийной соли, 150–200 кг суперфосфата и 100–150 кг сульфата аммония на 1 га посевов (Машанов В.И., Покровский А.А., 1991). В сильно увлажненных районах азотные удобрения желательно вносить весной во избежание вымывания в нижние слои почвы. Подкормка кориандра в период вегетации даёт положительный эффект лишь в годы с высокой влажностью почвы, иначе она малоэффективна и не окупает затрат на её проведение. При посеве кориандра по хорошо удобренному предшественнику, дозы удобрений могут быть уменьшены в 1,5–2 раза (Петербургский А.В.,1967). По данным Алексеевской опытной станции Всероссийского НИИ масличных культур (ВНИИМК) им. В.С. Пустовойта (г. Краснодар), самый высокий эффект получается при условии внесения навоза под предшественник, а минеральных удобрений – под кориандр (Скотников П.А., 2009).
Влияние сортовых особенностей на урожайность и качество продукции тмина в различных почвенных условиях
В связи с возрастающей потребностью пищевой, фармацевтической и парфюмерной промышленности в надёжных местных источниках пряноароматического сырья, в частности в семенах кориандра, тмина, в свежих и высушенных листьях душицы, иссопа и эстрагона, в эфирных маслах этих видов растений, нами была реализована Программа по изучению нетрадиционных для Северо-Запада РФ однолетних, двулетних и многолетних овощных пряновкусовых култур. Согласно классическим трудам В.В. Пашкевича (1891), отмеченные выше культуры издавна относились к перспективным пряноароматическим и лекарственным объектам. Их освоение могло бы освободить Россию от закупки из заграницы дорогостоящих эфирных масел, специй, экстрактов и лечебных смесей. Программа предусматривала комплексное исследование возможностей повышения продуктивности овощных пряновкусовых культур в зависимости от степени оптимизации технологического сопровождения их интродукции (сортимент, сроки и глубина посева семян, способы вегетативного размножения и площади питания посадочного материала, использование регуляторов роста, качество почвы…) в условиях Северо-Запада РФ.
Работа была выполнена в 1997–2008 гг. на кафедре растениеводства Института сельского хозяйства и природных ресурсов (ИСХПР) Новгородского государственного университета (НовГУ) имени Ярослава Мудрого как составная часть темы «Разработка экологически безопасных высокопродуктивных технологий производства овощей, пряновкусовых и лекарственных растений с комплексным применением вермикомпоста, фиторегуляторов, микроэлементов, биопестицидов, минеральных удобрений и ингибиторов нитрификации в условиях Северо-Запада России». Эта тема входила в Государственную Программу по обеспечению плодородия земель сельскохозяйственного назначения и соответствовала Постановлению Правительства РФ от 1 марта 2001 г., № 154 «Об утверждении правил государственного учёта показателей состояния плодородия земель сельскохозяйственного назначения».
Исследование особенностей и возможностей продукционного процесса, под которым, согласно работам Д.О. Холла и Д.М. Скёрлока (1989), понимается накопление полезной биомассы на единицу площади или на определённое количество растений в единицу времени, является основой для оптимизации агротехники растений и рационального использования почв с различным уровнем плодородия.
В связи с отсутствием районированных сортов изучаемых нами овощных пряновкусовых культур, в исследованиях использовали те сортообразцы, семена которых имелись в количестве, обеспечивающем закладку и проведение опытов, в частности у кориандра – сорта Янтарь (ВНИИМК) и Стимул (ВНИИССОК), у тмина – сорт Подольский (УкрНИИС), у душицы – сорт Фея (ВНИИССОК), у иссопа – сорт Иней (ВНИИССОК), у эстрагона – сорт Грибовский 31 (ВНИИССОК), а также сортообразцы этих культур из коллекции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства имени Н.И. Вавилова.
Программа наших исследований была направлена на решение комплекса задач по изучению влияния: - сортовых особенностей на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре; - некоторых элементов агротехнического сопровождения интродукции на урожайность и качество продукции кориандра, тмина, душицы и иссопа в посевной культуре; - способов вегетативного размножения и площади питания на урожайность и качество продукции душицы, иссопа и эстрагона; - ростовых веществ на урожайность, качество продукции и экономическую эффективность вегетативно размножаемых душицы, иссопа и эстрагона; - продукционных возможностей овощных пряновкусовых растений на экономическую целесообразность их воздействия. 2.2. Методика исследований
Направление и варианты исследований были определены намеченной нами Программой работы, предусматривающей решение 5 этапов путём закладки и проведения 15 факториальных (2–3-факторных) опытов с итоговым агроэкономическим анализом полученных результатов. Лабораторно-полевые опыты закладывали одновременно на нескольких разнокачественных участках. Размер учётной делянки для культуры кориандра и тмина – 3 м2, для культуры многолетних эфиромасличных растений – 10 м2, размещение вариантов рендомизированное, повторность в опытах – 4-кратная, расположение повторностей – многоярусное (Тараканов Г.И., Мухин В.Д., Шуин К.А. и др., 1993). Общая учётная площадь опытов составляла 5000 м2.
Влияние физиологически активных веществ (ФАВ) на эффективность возделывания вегетативно размножаемых овощных пряновкусовых растений на разнокачественных почвах
Основные и сопутствующие наблюдения являются неотъемлемой составляющей каждого опыта. К основным относят фенологические и биометрические наблюдения за ростом и развитием опытных растений, учёт урожая и оценку его качества. К сопутствующим относят агроклиматические и агрохимические характеристики, на фоне которых происходит каждое конкретное исследование.
Фенологические наблюдения проводили на 10 растениях в 2 несмежных повторениях каждого варианта опыта. Отмечали всходы, формирование розетки листьев, бутонизацию, цветение, плодообразование и техническую спелость, а также даты посева и уборки. Со 2-го года жизни тмина, душицы, иссопа и эстрагона отмечали даты отрастания, бутонизации, цветения и технической спелости (Белик В.Ф., 1979; Доспехов А.Д., 1967; Доспехов А.Д., 1973). Фазы фиксировали при их прохождении у 80% наблюдаемых растений.
Биометрические учёты и измерения проводили на основе методических указаний В.Ф. Моисейченко, А.Х. Заверюхи и М.Ф. Трифоновой (1994), Г.З. Берсона, А.Д. Шишова, Ю.С. Кудряшова (2006) путём фиксации отдельных морфологических признаков с расчётом разовой или «скользящей» средней.
Для определения разовой средней величины признака его параметры снимали с 10 растений каждого варианта в 2-кратной несмежной повторности. Для определения «скользящей» средней величины признака его параметры снимали с 6 фиксированных растений каждого варианта в 2-кратной несмежной повторности с обусловленным временным интервалом, но не более месяца, или по фазам развития растений.
Так, в опытах 1–12 определяли высоту стояния агроценоза, в опытах 4–5 дополнительно измеряли количество побегов, листьев, а в опыте 6 – площадь листьев на 1 м2. По этим величинам рассчитывали скорость ростовых процессов. Для расчётов использовали формулу А.М. и Д.М. Гродзинских Шишов А.Д., Кудряшов Ю.С., 2006). При вегетативном размножении (опыты 10–15) в обязательном порядке рассчитывали процент (%) приживаемости растений.
В качестве обобщённого показателя вегетативного развития культуры на всех опытах фиксировали скорость продукционного процесса. Скорость продукционного процесса определяли как формирование массы «модульного» (среднего расчётного) растения, г/сутки. Учёт урожайности зелёной массы проводили после срезки с учётной площади каждой повторности путём взвешивания. Массу семян приводили в граммах с 1 м2, а вегетативную массу – в килограммах с 1 м2. Для сбора урожая семян кориандра и тмина при побурении 60–70% плодов осторожно по утренней росе зонтики срезали на высоте 20–25 см, 5–7 дней просушивали под навесом, затем аккуратно перетирали на бумажной подстилке. Семена взвешивали на технических весах фирмы Labor с ценой деления 0,01 г.
Качество продукции, в том числе содержание в ней эфирных масел, определяли совместно с кафедрой биоорганической химии НовГУ и станцией агрохимической службы «Новгородская» по общепринятым методиками и ГОСТу 28875-90.
Сопутствующие наблюдения за агроклиматическими и почвенными условиями во время проведения исследований будут рассмотрены и проанализированы в соответствующих разделах этой главы.
Статистический и экономический анализы определяют достоверность и практическую значимость результатов исследований. Ежегодные урожайные данные, полученные в опытах, обрабатывали методом дисперсионного анализа автоматизировано в программе Excel из пакета офисных программ MS-Office. Выходные данные – ошибка опыта ±m , наименьшая существенная разница при критерии вероятности 0,95 (НСР0,95), коэффициенты корреляции ±r
Многолетние результаты опытов приводили к средним величинам и вычисляли их ошибки ±m и достоверность (НСР0,95) по методу Е.В. Монцевичуте-Эрингене и формуле Тонкунаса, приведённых в методических указаниях «Проведение исследований в овощеводстве» (Берсон Г.З., Шишов - абсолютные ошибки вариантов, а n - количество вариантов. Коэффициенты корреляции (г) рассчитывали в паре совместно с коэффициентами детерминации (Финин Д.Д., 1957; Б.А. Доспехов Б.А., 1973). Квадрат корреляции называется коэффициентом детерминации и обозначается dxy. Он показывает долю тех изменений, которые зависят от изучаемого фактора и является более непосредственным и прямым способом выражения зависимости одной величины от другой. Коэффициент детерминации может выражаться в номинальной величине или же в % и является более непосредственным и точным способом выражения зависимости одной величины от другой по диапазону r: r 0,3 – зависимость слабая; r = 0,3–0,7 – зависимость средняя; r 0,7 – зависимость сильная; r = 1,0 – зависимость полная.
Экономический анализ полученных данных проводили по методике, разработанной Московской государственной сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (Тараканов Г.И., Мухин В.Д., Шуин К.А. и др., 1993; Берсон Г.З., Шишов А.Д., Кудряшов Ю.С., 2006). При расчёте затрат труда и производственных издержек пользовались типовыми технологическими картами по возделыванию пряноароматических культур (Мустяцэ Г.И., 1988). В качестве показателей агроэкономической оценки использовали: урожайность (кг) с единицы площади (м2); стоимость урожая в ценах реализации (руб.); затраты труда (чел.-час); производственные затраты (руб.); себестоимость единицы продукции (руб.); чистый доход (руб.) на единицу площади (м2); чистый доход на единицу продукции (руб./кг); коэффициент или уровень рентабельности (%).
