Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 9
1.1. История происхождения амаранта 9
1.2. Ботаническое описание и химический состав 10
1.3. Биологические особенности амаранта 14
1.4. Особенности агротехники возделывания амаранта 19
2. Условия и методика проведения опытов и исследований 29
2.1. Почвенно-климатические условия 29
2.2. Погодные условия в годы проведения опытов 32
2.3. Методика проведения опытов и исследований 39
3. Биологические особенности амаранта багряного 45
3.1. Рост и развитие 46
3.2. Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза 50
3.3. Динамика формирования урожая зеленой и сухой биомассы 53
4. Влияние способов посева и норм высева на продуктивность амаранта багряного 59
4.1. Рост и развитие 61
4.2. Особенности формирования ассимиляционной поверхности и продуктивность ее работы 67
4.3. Динамика формирования урожая зеленой и сухой биомассы 75
4.4. Урожайность и структура урожая амаранта багряного 85
5. Влияние глубины заделки семян на продуктивность амаранта багряного 94
5.1. Рост и развитие 96
5.2. Динамика формирования урожая зеленой и сухой биомассы 97
5.3. Урожайность и структура урожая амаранта багряного 103
5.4. Водопотребление и структура воды в растениях амаранта багряного...106
6. Биоэнергетическая оценка и экономическая эффективность возделывания амаранта багряного 116
6.1. Биоэнергетическая оценка : 116
6.2. Экономическая эффективность 119
Выводы 123
Рекомендации производству 127
Библиографический список 128
Приложения 150
- Ботаническое описание и химический состав
- Погодные условия в годы проведения опытов
- Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза
- Особенности формирования ассимиляционной поверхности и продуктивность ее работы
Введение к работе
По прогнозам специалистов к 2000 году население земного шара превысит шесть миллиардов человек, а это ставит новые задачи по увеличению производства продуктов питания и в первую очередь за счет растениеводства.
В настоящее время невозможно найти такую страну в мире, которая не возделывала бы новых растений в результате их интродукции. Процесс интродукции сейчас актуален, как и сто лет назад.
В России проблема интродукции новых кормовых и зерновых культур особенно актуальна в связи с проблемой продовольственного обеспечения населения. Начиная с 1991 года неуклонно продолжается резкий спад уровня потребления населением России продуктов питания. Снижение уровня потребления приходится на продукты, содержащие белки и витамины: мясо и мясопродукты ( 32 % ), овощи ( 40 % ). В этой связи дефицит белка в рационе составляет 26 %, витаминов 50 % (Зволинский, 1995 ).
Основной причиной недостатка продуктов питания является резкое сокращение отраслей животноводства и растениеводства. Обеспечение животноводства высокобелковыми кормами, сбалансированными по аминокислотам, витаминам, макро- и микроэлементам, - одна из наиболее актуальных проблем современного сельскохозяйственного производства. Использование лишь традиционных культур не обеспечивает решение данной проблемы и ее стабилизацию, хотя в интенсификации их возделывания не исчерпаны все резервы. Вместе с тем расширение видового состава кормовых культур за счет новой высокобелковой культуры - амаранта ( от греч. - вечный, неувядающий ) может позволить в короткие сроки повысить продуктивность кормопроизводства и существенно улучшить качество кормов, прежде всего по содержанию в них белка, сбалансированного по аминокислотам.
Сравнение питательной ценности семян амаранта с приоритетными пищевыми культурами обнаружило более высокое содержание белка у амаранта, при этом он хорошо сбалансирован по аминокислотному составу (приложение 1,2).
Важным преимуществом амаранта перед кормовыми культурами является высокая биологическая продуктивность. Урожайность зеленой массы в зависимости от вида, условий и региона выращивания колеблется от 30 до 200 т с 1 га, а семян от 2 до 6 т. Например, на Юге России, Южном Урале, Татарии семена вызревают до полной спелости и растение дает хороший урожай семян и зеленой массы. В северных областях России, используя для посевов средние и раннеспелые сортообразцы можно получить высококалорийные витаминные зеленые корма. Неплохие урожаи амаранта собирают в зоне рискованного земледелия, засушливых и засоленных районах в сравнении с другими кормовыми культурами. В засушливой степной зоне урожай амаранта превосходит кукурузу и сорго в 4 раза. На орошаемых землях Крыма урожай зеленой массы амаранта превосходил люцерну в 2,2, а эспарцет в 2,4 раза, а выход кормопротеиновых единиц с 1 га составил у амаранта 16,8 т, эспарцета 4,6 т, люцерны 10,0 т.
Амарант высокопродуктивен как в чистых посевах , так и в смеси с другими культурами: кукурузой, сорго, подсолнечником, суданской травой. Это многоукосная культура. В зависимости от региона выращивания его можно скашивать 2-3 раза, получая высокобелковый зеленый корм и заготавливая на силос. При закладке к амаранту следует добавлять измельченную солому зерновых культур, однолетние травы или кукурузу. Учитывая, что кукуруза богата углеводами, а амарант - белками, получается корм, хорошо сбалансированный и по сахарно-протеиновому отношению и по набору незаменимых кислот.
Замечательное свойство амаранта заключается еще и в том, что введение его в рацион животных и птицы повышает коэффициент использования малоценных белков злаковых и других культур в 1,5-2 раза. Это наблюдали ученые США, Мексики, а у нас Караев ( Северная Осетия ) при откорме свиней, крупного рогатого скота, птицы. Среднесуточные привесы возрастают до 2 раз при введении в рацион 15-20 % кормов из амаранта. Большинство видов амаранта высокопитательные и охотно поедаются животными. Дополнительное скармливание ремонтным свинкам 2,27 кг амарантового силоса повышает прирост массы животных на 61,1 %, что способствует лучшему их развитию.
Про использование амаранта как лекарственного средства, которое снимает желудочно-кишечные воспаления, было известно еще во времена существования древних цивилизаций в центральной и северной части Южной Америки.
Исследования ученых, проведенные совместно с институтом эндокринологии, показали, что масло, полученное из семян амаранта, способствует заживлению язвы желудка. Это свидетельствует о значительном лечебно-профилактическом антиульцерогенном действии амарантового масла и дает возможность использовать его не только в гастроэнтерологии, но и для профилактики других заболеваний. Кроме того, установлено, что масло амаранта не содержит холестерин и может быть использовано как диетический продукт. Регулярное употребление амарантового масла замедляет старение организма, улучшает память.
Учитывая высокую питательность зеленой массы амаранта, следует отметить также, что для этой культуры характерно повышенное содержание рутина, которое является фенолом растительного происхождения. Как известно рутин ингибирует свободные радикалы и приобретает все большую популярность во все мире при изготовлении препаратов, необходимых для лечения лучевой болезни. Значительная урожайность зеленой массы амаранта - до 1000 ц/га с содержанием рутина до 2 % дает надежду на возможность использования ее в фармацевтической промышленности.
К сожалению пока еще мало проведено исследований по изучению возможностей использования амаранта как пищевой культуры. В США мука из зерна амаранта используется для выпечки специального хлеба, который применяют как пищевую добавку при профилактике онкозаболеваний. Исследования, проведенные харьковскими учеными совместно с Харьковской кондитерской фабрикой, показывают, что зерно амаранта, которое после тепловой обработки имеет приятный вкус орехов, может использоваться при изготовлении различных кондитерских изделий.
Однако исследования по изучению биологических особенностей культуры амаранта и технология его возделывания в условиях региона не проводились.
Наши исследования проводились в соответствии с запросами сельскохозяйственного производства и были направлены на усовершенствование технологии возделывания амаранта, чтобы она отвечала главному требованию -обеспечивала получение высокого урожая зеленой массы и семян.
В основу наших исследований было положено изучение биологических особенностей, оценка основных факторов влияющих на формирование урожая амаранта и разработка агротехнических приемов его возделывания в засушливых условиях Саратовского Правобережья.
Программой исследований решались следующие задачи:
1. Изучить биологические особенности роста, развития и определить параметры фотосинтетической деятельности амаранта багряного в определенных агроклиматических условиях в зависимости от приемов возделывания.
2. Изучить влияние способов посева, норм высева и глубины заделки семян на продуктивность амаранта багряного.
3. Дать оценку амаранту по его отношению к почвенной влаге, содержанию различных форм воды и засухоустойчивости.
4. Провести корреляционную оценку зависимости количественных и качественных показателей урожая от различных факторов. 5. Провести биоэнергетическую и экономическую оценку эффективности предлагаемой технологии возделывания амаранта багряного в условиях Правобережной зоны Саратовской области.
6. Обобщить передовой опыт выращивания амаранта в производственных условиях и в данном регионе. Разработать рекомендации для производства по возделыванию амаранта.
Ботаническое описание и химический состав
В листьях содержится до 10 % липидов, из которых 6 % составляют эфи-ры жирных кислот. Изучение липидов и их состава было детально проведено на листьях A. gangeticus (Lakshminarayana et all., 1984). От суммы липидов (10,6 %) нейтральные липиды составляли 53,6 %, гликолипиды 33,8 % и фосфолипиды 12,6 %. Нейтральные липиды были в основном представлены стеролами, а также и небольшим количеством пигментов, триглицеридов и жирных кислот. В листьях было обнаружено 11 жирных кислот, из которых основными являются линоленовая, линолевая и пальмитиновая. Общее количество липидов в семенах амаранта колеблется от 2 до 17 % в зависимости от вида. Содержание масла в семенах амаранта у большинства исследованных видов невелико (5-Ю % от массы семян). Однако, амарантовое масло содержит сквален Сзо - терпеновый углеводород (важный компонент при приготовлении препаратов для косметического лечебного назначения, а также смазочных материалов для компьютерных дисков).
Установлено, что в надземной части амаранта содержатся стеролы и находятся в пределах от 0,0084 до 0,034 % в пересчете на сухую массу (Xu et all., 1986). Во многих работах представлены данные по суммарному содержанию ка-ратиноидов, которые в зависимости от вида амаранта и условий выращивания изменяются в широких пределах. У амаранта багряного содержание каратинои-дов изменяется в пределах 34-79 мг/кг (Беликова и др., 1991). В листьях амаранта содержатся углеводы. В ряде работ приводятся данные по общему содержанию сахара (в % от сухой массы) в листьях в пределах от 1,98 до 5,54. В водно-спиртовых экстрактах из листьев были обнаружены глюкоза и мальтоза (Беликова и др.; Беч, 1969 а). Содержание углеводов в семенах достигает до 60 % от их массы. В их составе были обнаружены в основном сахароза и рафиноза (Becker et all., 1981). В семенах амаранта в большом количестве обнаружен крахмал - 69 % (Carlson, 1980). Из надземной части амаранта выделены пектины (Коновалов, Офицеров, 1995). Содержание пектинов определяется видом растения, при этом наибольшее содержание пектина обнаружено у амаранта багряного - до 10 %. Из надземной части амаранта были выделены и идентифицированы три вещества флавоноидной природы - кверцетин, трифолин и рутин (Кадошников, 1995). В семенах амаранта также были обнаружены танины. Они локализованы в оболочке семян в концентрации от 0,08 до 0,42 %. В надземной части некоторых видов амаранта удалось выделить от І до 3 алкалоидов. К алкалоидам относятся и беталаиновые пигменты, один из которых - амарантин (из группы бетацианинов) содержится в амаранте. Подробно изучен состав летучих веществ, выделенных из листьев A. ret-roflexus, которые обладали алелопатическими свойствами. К ним относятся разнообразные по природе химические вещества: спирты, альдегиды, кетоны, эфиры и углеводы (Flath et all., 1984). 1.3. Биологические особенности амаранта. Особенностью культуры амаранта является высокая эффективность фотосинтеза, которая обеспечивает быстрый прирост биомассы. Эффективность фотосинтеза обусловлена тем, что амарант принадлежит к аспартатным формам С4 -растений у которых первичным продуктом ассимиляции углекислоты является аспарагиновая кислота. Одним из важнейших условий, обеспечивающих высокую фотосинтетическую продуктивность амаранта, является тесное взаимодействие фотосинтеза и азотного питания. У С4 -растений количество СО2, фиксированное на единицу азота, листа, то есть фото синтетическая эффективность использования азота, выше, чем у Сз -растений. Следует отметить, что по сравнению с другими растениями амарант характеризуется более высокой фотосинтетической активностью использования азота не только при избытке, но и при недостатке этого элемента в почве. Это приводит к изменению активности ферментов фотосинтетической ассимиляции С02 и направленности реакций фотосинтеза. Избыток азота в почве приводит к возрастанию фотосинтеза, главным образом, за счет увеличения количества РБФК, и усиления неугдлеводной направленности фотосинтетического углерода в листе, при этом доля серина , глицина, аланина, гли-церата среди продуктов фотосинтеза возрастает на 30 %. В условиях избытка азота масса растения возрастает в 2-3 раза. Однако в листьях снижается содержание белка и концентрация незаменимых аминокислот, и, следовательно, уменьшается питательная ценность растения. Повышение уровня азота в почве приводит к возрастанию содержания белка в семенах амаранта ( Магомедов, 1995; Магомедов, Шумилова, Федосеенко, 1995; Некрасова, Киселева, 1995; Киселева и др., 1995 ). По данным Утеуша Ю.А. (1991) формирование органов амаранта и структура растений значительно зависят от почвенных условий. Например, в производственных опытах проводились сравнения растения амаранта метельчатого ранневесеннего посева на дерново-подзолистых почвах Южного Полесья и мощных черноземах Северной Лесостепи Украины. Расстояние между производственными опытами 60 км. Технология возделывания и удобрения идентичны, но растения, выросшие южнее, на черноземах, в лучших почвенных условиях, положительно отличались по многим параметрам (Утеуш Ю.А., 1991). Растения, вегетирующие южнее на черноземах, отличались более мощным габитусом куста, высотой, преобладающим количеством веток и листьев. Изучение корневой системы показало, что на менее плодородных почвах растения стремились развить стрежневые корни глубже и дальше расположить боковые корешки. Амарант плохо растет на кислых почвах. Оптимальной реакцией является - рН 5,8-6,5. Он не переносит тяжелосуглинистых и глинистых, переувлажненных и заплывающих, а также безструктурных рыхлых песчаных почв. Кратковременное затопление посевов амаранта приводит его к гибели. Плохо он удается на склоновых, подверженных водной эрозии почвах (Ярошевич М.И., 1989). При выборе участка особое внимание обращается на засоренность. Поля, где планируется сеять амарант, должны быть чистыми от сорняков, особенно многолетних.
Следующей особенностью амаранта является его способность использовать минимальное количество воды на жизнеобеспечение клеточных функций: на 50-25 % меньше по сравнению с пшеницей и хлопчатником при синтезе равного количества белка. Амарант имеет низкую величину транспирации воды, что позволяет ему экономно расходовать влагу в неблагоприятных условиях вегетации. На образование одного и того же количества сухого вещества у амаранта расходуется в среднем в два раза меньше воды по сравнению с зерновыми и в 3 раза меньше по сравнению с бобовыми. Стабильность водного режима амаранта при минимальной влагообеспеченности почвы является основой высокой засухоустойчивости данной культуры, что особенно важно при неблагоприятных изменениях климата, проявляющихся в участившихся и усиливающихся засухах.
Погодные условия в годы проведения опытов
Формирование вегетативной массы кормовыми растениями определяет конечный результат их выращивания. Поэтому раскрытие закономерностей роста и накопления урожая биомассы, а также изменение ее качества имеет большое значение. У различных культур этот процесс идет неодинаково. В начале вегетации молодые растения обладают небольшой листовой поверхностью, прирост вегетативной массы невелик и органические вещества направляются на образование листового аппарата. В последующие фазы большая часть органических веществ расходуется на интенсивное образование листостебельной массы. Темпы образования урожая и его качество в течение вегетации у различных культур неодинаковы. В связи с этим первостепенное значение в увеличении продуктивности и повышении качества биомассы имеет определение оптимальных сроков их скашивания.
Рядом исследователей (Царев А.П., Худенко М.Н., Денисов Е.П., Крюков Н.П. и др., 1997) изучалась динамика накопления урожая, определялись среднесуточные приросты и сроки формирования максимального урожая, химический состав биомассы по основным фазам вегетации некоторых кормовых культур. Из данных которых следует, что накопление вегетативной массы зависит от культуры, фазы вегетации и условий выращивания.
Так, например, озимая рожь наиболее интенсивно начинает накапливать вегетативную массу в период выхода в трубку и дает зеленый корм в самые ранние сроки (середина мая), а озимая пшеница несколько позже (на 7-8 дней). У озимой ржи и пшеницы наиболее высок темп накопления урожая с хорошим его качеством в период полного выхода в трубку и до начала фазы колошения. Изучение химического состава растений в период их вегетации показало, что в ранние фазы вегетации растения содержат больше протеина и меньше клетчатки, чем в более поздние. Озимая рожь дает самый ранний зеленый корм, когда нет его других источников. Поэтому, несмотря на сравнительно невысокую урожайность, рожь целесообразно использовать на зеленую подкормку с начала выхода растений в трубку.
У кукурузы на 55-60 день от всходов, начиная с фазы 14-15 листьев, до выбрасывания метелки начинается максимальное накопление урожая, которое за сутки составляет 1,43-1,94 т/га зеленой массы. От цветения метелки до мо-лочно-восковой спелости зерна также идет значительное увеличение урожая за счет формирования наиболее ценной его части - початков - достигая 1,1-1,4 т/га зеленой массы за сутки при высоком содержании протеина 8,5-9,8 %. Эта фаза у среднеспелых гибридов наступает на 95-105 день, а у позднеспелых - на 110-115 день от появления всходов. По мере созревания кукурузы содержание протеина и Сахаров в початках увеличивается, а в стеблях снижается.
Изучение биологических особенностей позволяет раскрыть закономерности роста и развития растений и дать объективную оценку той или иной культуре и приемам ее выращивания. Однако, биологические особенности амаранта в условиях Поволжья, в связи с приемами возделывания, не изучены, что и было положено в основу наших исследований.
Для возделываемых в настоящее время кормовых культур необходимо знание биологии прорастания и других свойств семян. Семена обладают различными родовыми, видовыми и даже сортовыми различиями и особенностями, постепенно раскрывающимися по мере изучения биологии прорастания семян; и учетом их во многом определяется успех возделывания каждой культуры.
Процесс прорастания зависит от ряда факторов. В отличие от семян дикорастущих и недавно введенных в культуру растений семена давно возделываемых культурных растений обычно отличаются меньшей требовательностью к условиям произрастания, что выражается, например, в способности прорастать быстро и дружно при разных температурных условиях, без освещения, без дополнительных воздействий в виде стратификации семян, их промораживания и т.п.
По физическим свойствам семена в зависимости от условия образования и формирования имеют большую амплитуду колебаний, как в пределах вида, так и отдельного сорта. Это видно на примере показателей размеров и массы 1000 семян (Мальцева М.В., 1950).
Как показали наши исследования, масса 1000 семян у амаранта составляет 0,65-0,69 г. Для набухания семян амаранта багряного требовалось 42,92-44,80 % воды от веса семян в воздушно-сухом состоянии.
Известно, что после уборки урожая семя претерпевает ряд внутренних изменений во всех составных частях (покровы, запасные питательные вещества и т.д.). Некоторые виды семян прорастают немедленно после уборки, у других прорастание наступает спустя некоторый промежуток времени. Наличие периода покоя зависит, помимо особенностей самого растения и его семян, также и от условий внешней среды во время образования и созревания семян. Так, созревание семян амаранта в жаркую погоду 1996 и 1998 гг. протекало более интенсивно, чем в более дождливый 1997 год.
На всхожесть семян влияет и то, в какую фазу спелости они были собраны. У амаранта созревание семян происходит не одновременно, созревающие семена легко высыпаются. Все это вынуждает проводить уборку одновременно в различной спелости семян. Исследования говорят о том, что уборка семян, находящихся на разных этапах развития не снизила всхожести в первый и последующие годы их хранения после уборки. После третьего года хранения всхожесть семян не снижалась. На полевую всхожесть семян в годы исследований повлияли такие факторы как: влажность почвы, температурный режим, сроки посева и т. д. Полевая всхожесть амаранта в среднем за три года была 83,42 %.
Изучение биологических особенностей роста и развития растений позволяет дать объективную оценку культуре и приемам ее возделывания. Но так как биологические особенности амаранта в условиях Поволжья, в связи с приемами возделывания, не изучены, то это и было положено в основу наших исследований.
Продолжительность вегетационного периода определяет сроки хозяйственного использования растений, их пригодность для высева в данной зоне. У амаранта была отмечена различная продолжительность вегетации от 89 дней до 100 дней, различные темпы развития и формирования урожая в зависимости от агротехнических (норма высева, способ посева и т. д.) и метеорологических условий.
Биологической особенностью амаранта является медленный рост на протяжении первого месяца, когда растение укореняется, вегетация надземных органов протекает медленно. Затем, после образования розетки из 8-Ю листьев прирост усиливается.
В 1996 году посев амаранта был произведен 30 апреля, и всходы появились через 13 дней. Фаза выметывания метелки наступила через 50-53 дня после всходов, начало цветения - на 60-63 день, созревание семян наступило через 73-74 дня (табл. 3.1).
В 1997 году посев был произведен 6 июня, и всходы появились через 7 дней. Ранние всходы объясняются тем, что посев был произведен во влажную почву и при достаточно высокой температуре, благоприятной для амаранта. Фаза выметывания метелки наступила через 45-50 дней после всходов, начало цветения - на 57-60 день, созревание семян наступило через 77-80 дней (табл. 3.1).
В 1998 году посев был произведен 26 мая, всходы появились через 14 дней. Фазы выметывания метелки наступила через 47-52 дня после всходов, начало цветения - на 57-62 день, созревание семян наступило через 80-83 дня (табл. 3.1).
Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза
Почвенно-климатические условия Саратовского Правобережья обеспечивают получение устойчивого урожая амаранта багряного. Продолжительность вегетационного периода амаранта багряного в зависимости от погодных условий и технологии возделывания составляет 90-100 дней. 2. Темпы роста и развития амаранта изменяются в зависимости от фазы вегетации, способов посева и норм высева. На ранних этапах онтогенеза растения растут медленно, максимальный среднесуточный прирост отмечается в фазу цветения. 3. Максимальных размеров ассимиляционная поверхность амаранта достигает в период цветение - плодообразование и составляет - 76,39 тыс. м2/га. При этом наибольшую листовую поверхность - 86,88 м2/га амарант багряный формирует при широкорядном посеве и норме высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га, что на 13 % больше по сравнению с рядовым посевом с той же нормой высева. 4. Благодаря развитию большой листовой поверхности и продолжительному вегетационному периоду амарант багряный формирует мощный фотосинтетический потенциал, достигающий 3852,70 тыс. м дн./га. 5. Наиболее высокие темпы среднесуточного прироста зеленой и сухой массы у растений амаранта багряного наблюдаются в фазу цветения и составляют 3,97 г на широкорядных посевах с нормой высева 50 тыс. всхожих семян на 1 га, а на рядовом посеве с той же нормой высева - 1,36 г на 1 растение, что на 65 % ниже по сравнению с широкорядным посевом. С увеличением густоты стояния растений темпы накопления зеленой массы возрастали как на широкорядных, так и на рядовых способах посева. При одной и той же густоте стояния растений на широкорядных посевах темпы формирования биомассы превосходили рядовые посевы на 18-21 %. Это преимущество в накоплении биомассы на широкорядных посевах по сравнению с рядовыми посевами установлено в протяжении всей вегетации растений. 6. Максимальный урожай семян амаранта получен при широкорядном посеве (70 см) и норме высева 750 тыс. всхожих семян на гектар и составил 2,91 т/га, а содержание сырого протеина и масла в семенах амаранта багряного соответственно 0,49 т/га и 0,21 т/га. При этом же способе посева и норме высева семян урожайность биомассы в фазу молочно-восковой спелости также самая высокая и составляет: зеленой массы -71,18 т/га; сухой массы - 14,20 т/га; кормовых единиц - 9,97 т/га; переваримого протеина - 199,36 г. 7. Урожайность амаранта багряного зависит от глубины заделки семян. Максимальный урожай зеленой массы при глубине заделки 2 см на междурядьях 15 см и при густоте стояния растений 1000 тыс. штук на 1 га и составляет 61,97 т/га. При ширине междурядий 60 см глубина заделки семян зависит от густоты стояния растений. С увеличением нормы высева увеличивается и глубина заделки семян. Так при норме высева 250 тыс. всхожих семян на 1 га лучшая глубина заделки семян 2 см, обеспечивающая урожай 51,30 т/га зеленой массы. А при норме высева 750 и 1000 тыс. шт. всхожих семян на 1 га оптимальная глубина заделки семян 4 см, которая обеспечивает получение зеленой массы в фазу молочно-восковой спелости соответственно 61,11 и 67,21 т/га. 8. Максимальный урожай семян также обеспечивает широкорядный способ посева (60 см) и норма высева 1000 тыс. шт. всхожих семя на 1 га - 2,10 т/га, выход сырого протеина - 0,36 т/га, масла - 0,15 т/га. При этом же способе посева и норме высева семян урожайность биомассы в фазу молочно-восковой спелости также была самой высокой и составила: зеленой массы -67,21 т/га; сухой массы - 13,44 т/га; кормовых единиц - 9,41 т/га; переваримого протеина -188,16 г 9. Наиболее низкий коэффициент водопотребления достигнут при широкорядном способе посева (70 см), норме высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га -987 м /т, что на 40 % ниже по сравнению с рядовым посевом с аналогичной нормой высева - 750 тыс. шт./га. Таким образом, агротехнические приемы, направленные на повышение урожая способствуют увеличению общего расхода почвенной влаги и наиболее экономному ее расходованию. 10. С повышением температуры воздуха в листьях амаранта багряного происходит увеличение водного дефицита от 8,8-17,8 % до 21,1-26,6 %. Во второй половине дня происходит снижение водного дефицита до 10,1-21,8 %. Этот процесс можно объяснить снижением расхода воды на транспирацию, в связи с понижением температуры воздуха, и как следствие повышение оводненности ткани. 11. В течение вегетационного периода амаранта багряного происходит изменение в соотношении свободной и связанной воды в листьях. В первые фенофазы содержание свободной воды составляет 50-57 %, а связанной воды -34-39 % на сырую массу листьев. В последующие фенофазы содержание связанной воды увеличивается до 48-49 %, а свободной воды - уменьшается до 26 %. 12. Не все варианты с различными приемами возделывания амаранта багряного оказались энергосберегающими. Так, энергетический коэффициент амаранта составляет 3,06 при ширине междурядий 70 см и норме высева 750 тыс. шт. на 1 га. Снижение нормы высева семян как на широкорядных, так и на рядовых способах посева приводит к снижению биоэнергетического коэффициента
Особенности формирования ассимиляционной поверхности и продуктивность ее работы
Почвенно-климатические условия Саратовского Правобережья обеспечивают получение устойчивого урожая амаранта багряного. Продолжительность вегетационного периода амаранта багряного в зависимости от погодных условий и технологии возделывания составляет 90-100 дней. 2. Темпы роста и развития амаранта изменяются в зависимости от фазы вегетации, способов посева и норм высева. На ранних этапах онтогенеза растения растут медленно, максимальный среднесуточный прирост отмечается в фазу цветения. 3. Максимальных размеров ассимиляционная поверхность амаранта достигает в период цветение - плодообразование и составляет - 76,39 тыс. м2/га. При этом наибольшую листовую поверхность - 86,88 м2/га амарант багряный формирует при широкорядном посеве и норме высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га, что на 13 % больше по сравнению с рядовым посевом с той же нормой высева. 4. Благодаря развитию большой листовой поверхности и продолжительному вегетационному периоду амарант багряный формирует мощный фотосинтетический потенциал, достигающий 3852,70 тыс. м дн./га. 5. Наиболее высокие темпы среднесуточного прироста зеленой и сухой массы у растений амаранта багряного наблюдаются в фазу цветения и составляют 3,97 г на широкорядных посевах с нормой высева 50 тыс. всхожих семян на 1 га, а на рядовом посеве с той же нормой высева - 1,36 г на 1 растение, что на 65 % ниже по сравнению с широкорядным посевом. С увеличением густоты стояния растений темпы накопления зеленой массы возрастали как на широкорядных, так и на рядовых способах посева. При одной и той же густоте стояния растений на широкорядных посевах темпы формирования биомассы превосходили рядовые посевы на 18-21 %. Это преимущество в накоплении биомассы на широкорядных посевах по сравнению с рядовыми посевами установлено в протяжении всей вегетации растений. 6. Максимальный урожай семян амаранта получен при широкорядном посеве (70 см) и норме высева 750 тыс. всхожих семян на гектар и составил 2,91 т/га, а содержание сырого протеина и масла в семенах амаранта багряного соответственно 0,49 т/га и 0,21 т/га. При этом же способе посева и норме высева семян урожайность биомассы в фазу молочно-восковой спелости также самая высокая и составляет: зеленой массы -71,18 т/га; сухой массы - 14,20 т/га; кормовых единиц - 9,97 т/га; переваримого протеина - 199,36 г. 7. Урожайность амаранта багряного зависит от глубины заделки семян. Максимальный урожай зеленой массы при глубине заделки 2 см на междурядьях 15 см и при густоте стояния растений 1000 тыс. штук на 1 га и составляет 61,97 т/га. При ширине междурядий 60 см глубина заделки семян зависит от густоты стояния растений. С увеличением нормы высева увеличивается и глубина заделки семян. Так при норме высева 250 тыс. всхожих семян на 1 га лучшая глубина заделки семян 2 см, обеспечивающая урожай 51,30 т/га зеленой массы. А при норме высева 750 и 1000 тыс. шт. всхожих семян на 1 га оптимальная глубина заделки семян 4 см, которая обеспечивает получение зеленой массы в фазу молочно-восковой спелости соответственно 61,11 и 67,21 т/га. 8. Максимальный урожай семян также обеспечивает широкорядный способ посева (60 см) и норма высева 1000 тыс. шт. всхожих семя на 1 га - 2,10 т/га, выход сырого протеина - 0,36 т/га, масла - 0,15 т/га. При этом же способе посева и норме высева семян урожайность биомассы в фазу молочно-восковой спелости также была самой высокой и составила: зеленой массы -67,21 т/га; 125 сухой массы - 13,44 т/га; кормовых единиц - 9,41 т/га; переваримого протеина -188,16 г 9. Наиболее низкий коэффициент водопотребления достигнут при широкорядном способе посева (70 см), норме высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га -987 м /т, что на 40 % ниже по сравнению с рядовым посевом с аналогичной нормой высева - 750 тыс. шт./га. Таким образом, агротехнические приемы, направленные на повышение урожая способствуют увеличению общего расхода почвенной влаги и наиболее экономному ее расходованию. 10. С повышением температуры воздуха в листьях амаранта багряного происходит увеличение водного дефицита от 8,8-17,8 % до 21,1-26,6 %. Во второй половине дня происходит снижение водного дефицита до 10,1-21,8 %. Этот процесс можно объяснить снижением расхода воды на транспирацию, в связи с понижением температуры воздуха, и как следствие повышение оводненности ткани. 11. В течение вегетационного периода амаранта багряного происходит изменение в соотношении свободной и связанной воды в листьях. В первые фенофазы содержание свободной воды составляет 50-57 %, а связанной воды -34-39 % на сырую массу листьев. В последующие фенофазы содержание связанной воды увеличивается до 48-49 %, а свободной воды - уменьшается до 26 %. 12. Не все варианты с различными приемами возделывания амаранта багряного оказались энергосберегающими. Так, энергетический коэффициент амаранта составляет 3,06 при ширине междурядий 70 см и норме высева 750 тыс. шт. на 1 га. Снижение нормы высева семян как на широкорядных, так и на рядовых способах посева приводит к снижению биоэнергетического коэффициента
