Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы
1.1 Ботаническая характеристика пустырника пятилопастного (Leonrus quinquelobtus L.), его использование в сельском хозяйстве и технология выращивания 13
1.2 Современное представление об онтогенезе растений 17
1.3 Формирование семян 24
1.4 Технология выращивания лекарственных растений на растительное сырье и семена 39
Заключение по главе 1 44
Глава II. Материал, методика и условия проведения исследования
2.1 Почвенно-климатические условия района исследований 46
2.2 Метеорологические условия во время проведения исследований 48
2.3 Методика проведения исследований 55
Глава III. Результаты исследований
3.1 Особенности развития растений пустырника пятилопастного в зависимости от сроков и способов посева 65
3.2 Динамика влажности вегетативных органов и семян в процессе онтогенеза пустырника пятилопастного 80
3.3 Динамика накопления сухого вещества в семенах пустырника пятилопастного при разных способах посева и в зависимости от сроков и способов уборки 90
3.4 Фотосинтетическая деятельность растений пустырника пятилопастного при разных способах посева 102
3.5 Развитие корневой системы и надземной части растений пустырника пятилопастного при разных способах посева 114
3.6 Урожайность лекарственного растительного сырья и семян пустырника пятилопастного в зависимости от сроков и способов посева, а также урожайность семян в зависимости от сроков и способов уборки 124
3.7 Биологические свойства семян пустырника пятилопастного при разных способах посева, сроках и способах уборки 137
Заключение по главе 3 146
Глава IV. Результаты производственных опытов и экономическая эффективность основных элементов технологии выращивания семян пустырника пятилопастного 149
Заключение 154
Рекомендации производству 158
Список использованной литературы 159
Приложения 190
- Современное представление об онтогенезе растений
- Особенности развития растений пустырника пятилопастного в зависимости от сроков и способов посева
- Фотосинтетическая деятельность растений пустырника пятилопастного при разных способах посева
- Результаты производственных опытов и экономическая эффективность основных элементов технологии выращивания семян пустырника пятилопастного
Современное представление об онтогенезе растений
Онтогенезом называют индивидуальное развитие организма, которое заключается в необратимых последовательных структурных и функциональных изменениях на всех уровнях жизни: молекулярном, субклеточном, клеточном, органном и организменном. Образованные при этом клетки, ткани и органы проходят процесс дифференцирования и специализации в соответствии с выполняемыми функциями, а их взаимодействие при этом обеспечивает целостность организма [162, 197, 284, 290, 297]. Такие преобразования некоторые исследователи называет «онтогенетическими дифференцировками» [257, 273, 276]. Переход одного этапа онтогенеза к другому является поворотным пунктом в ходе этого процесса [193] или переключением на новую программу развития [26]. Регуляция онтогенеза осуществляется интегрально: с одной стороны – наследственной генетической информацией, а с другой – условиями окружающей среды [95, 96, 121, 254]. Так, в определенные критические периоды организм сталкивается с новыми или экстремальными внешними факторами, под влиянием которых генотип обеспечивает изменчивость индивидуального развития в определенных пределах [100, 184, 217].
В научной литературе встречаются различные точки зрения авторов относительно понятия онтогенеза или индивидуального развития растений.
Одни исследователи онтогенезом называют комплекс анатомо морфологических и физиологических преобразований растительного организма от момента оплодотворения яйцеклетки до природной смерти [41, 53, 54, 69, 142, 257]. Другие ученые за начало индивидуального развития принимают момент прорастания семени, а за окончание – созревание его на материнском организме [94, 117, 175, 210] или природную смерть растения [49], тем самым отождествляя понятия «онтогенез» и «вегетационный период».
Однако, как отмечает Н.М. Макрушин [197], такой подход искажает истинную периодизацию онтогенеза как индивидуального развития организма, так как в этом случае объединяются два поколения: материнское, которое начинается прорастанием семени и заканчивается природной смертью растения и дочернее – от зиготы до созревания семян нового поколения. Морфо-физиологическое состояние материнского организма имеет большое влияние на образование и созревание семян дочернего, особенно на начальном этапе его жизни, когда растение наиболее пластично [21]. Г.Г. Левин [120] в своих работах также акцентирует внимание на том, что новый индивид начинает свое формирование в материнском организме и лишь на определенном этапе своего развития может стать самостоятельным и отделиться.
М.Х. Чайлахян [231], изучая индивидуальное развитие однолетних растений, выделил 5 периодов в онтогенезе: эмбриональный, ювенильный, период зрелости (или половой), размножения и старости. С момента оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы начинается эмбриональный (семенной) этап в развитии растений. Он охватывает весь период созревания семени и продолжается до его прорастания. Ювенильный период начинается от прорастания зародыша и заканчивается образованием на побегах растения первичных генеративных зачатков. Затем наступает период зрелости (половой), который включает процессы опыления, оплодотворения и завершается появлением новых эмбрионов. Созревание семян и плодов осуществляется в четвертом периоде онтогенеза – периоде размножения. После окончательного прекращения генеративных функций наступает период старости – последний этап, который заканчивается естественной смертью растения.
Н.М. Макрушин [139] в результате обобщения данных научной литературы и собственных многолетних исследований на примере пшеницы озимой разработал циклическую схему онтогенеза и вегетационного периода. Согласно этой схеме, онтогенез пшеницы озимой начинается с образования зиготы и заканчивается природной смертью. Продолжительность его составляет около 400 дней. В индивидуальном развитии растений ученый выделяет 4 периода: эмбриональный, ювенильный, генеративный и сенильный. Данная периодизация аналогична предложенной М.Х. Чайлахяном [231].
По методике Н.М. Макрушина [139] были составлены подобные схемы периодизации онтогенеза и вегетационного периода для некоторых лекарственных и эфиромасличных растений. Е.А. Есоян [73, 145] составила такую схему для эхинацеи пурпурной, продолжительность онтогенеза которой составляет 315 дней, а вегетационного периода – 158. Р.Ю. Шабанов [89, 238] разработал схему периодизации онтогенеза и вегетационного периода для кориандра посевного сорта Нектар при осеннем и весеннем посеве. В первом варианте продолжительность онтогенеза составила 426 дней и 328 дней вегетационного периода, во втором – 407 и 109 дней, соответственно. В.Е. Астафьева [145] по данной методике изучала особенности индивидуального развития подорожника блошиного, чернушки посевной и дурмана фиолетового.
В исследованиях особенностей индивидуального развития некоторых овощных растений Н.М. Макрушин и Е.М. Макрушина [197] составили аналогичные схемы для капусты белокачанной при безвысадочном способе выращивания семян в условиях Республики Крым и сои в соотношении с жизненным циклом растений и органогенезом.
Некоторые исследователи в периодах онтогенеза растений выделяют несколько онтогенетических состояний. Так, Т.А. Работнов [184], изучая развитие многолетних трав, выделил 4 периода и 8 онтогенетических состояний в индивидуальном развитии растений: латентный, виргинильный (проросток, ювенильное, имматурное, виргинильное состояние), генеративный, сенильный (старое вегетативное и сенильное состояние). В развитие этой периодизации А.А. Уранов [160, 217] выделил в генеративном периоде 11 последовательных онтогенетических состояний, а Э.В. Шестакова [244] описала еще одно – скрытогенеративное состояние.
С позиции онтогенетических состояний Е.А. Алябышева и Т.В. Ермакова [4] описали индивидуальное развитие пустырника пятилопастного.
Исследователи выделили имматурное, виргинильное, молодое, средневозрастное и старое генеративное состояние. Имматурное растение характеризуется наличием удлиненного побега высотой до 20 см, листьями трех типов, коротким светлым корневищем и многочисленными придаточными корнями. В виргинильном состоянии образуются два боковых удлиненных побега, а корневище утолщается. У молодых генеративных растений формируются соцветия, корневище одревесневает и утолщаются придаточные корни. В средневозрастном генеративном состоянии уже имеются три и более порядков побегов и соцветий, а количество придаточных корней уменьшается. В старых генеративных растениях число и степень развития годичных побегов уменьшается, а листья и корешки постепенно отмирают.
Таким образом, в основе данной периодизации лежат в основном анатомо-морфологические изменения (степень развития и ветвление побегов, формы и размеры листьев, наличие главного и боковых соцветий, степень формирования корневища и придаточных корней), но не затрагиваются глубокие физиологические изменения, а именно цветение и формирование семян.
Онтогенез растений неразрывно связан с органогенезом – процессом формирования и развития новых органов. Ф.М. Куперман [117, 118] на примере пшеницы мягкой выделила 12 этапов органогенеза колосовых, которые включают колошение, восковую и полную спелость. Однако, как считает Н.М. Макрушин [197], на некоторых из них не образуются новые органы, поэтому он выделяет 8 этапов этого процесса у данного растения.
Особенности развития растений пустырника пятилопастного в зависимости от сроков и способов посева
От момента образования зиготы и до естественной смерти растение под влиянием наследственной генетической информации и факторов окружающей среды претерпевает различные морфо-физиологические изменения [69, 234, 255, 257]. В учении Н.И. Вавилова [27] о гармоничном совместном развитии организма и среды указывается, что изменения, которые возникли под влиянием условий произрастания, не имеют наследственный характер, однако играют важную роль в урожайности и качестве сельскохозяйственной продукции. Как отмечают А.П. Лихацевич и В.Н. Карнаухов [124] итоговый урожай растений формируется на протяжении всего периода вегетации и вследствие накопления результатов реакции на изменяющиеся внешние условия. Поэтому изучение особенностей онтогенеза имеет важное значение в разработке оптимальных технологий возделывания культурных растений для максимальной реализации их генотипического потенциала.
В растениеводстве и семеноводстве при изучении особенностей выращивания семенных посевов используют понятие «вегетационный период». Вегетационным периодом называют время, за которое растение проходит все этапы своего развития [142,197, 292, 300]. Некоторые исследователи под этим понятием понимают время года с определенными климатическими условиями, в которых возможен рост и развития конкретного вида растения [193, 234, 267]. Однако, как считает Н.М. Макрушин [197], такая трактовка этого термина является ошибочной. Период начала прорастания семян в зависимости от погодных факторов наступает в разное время и не может быть началом вегетационного периода. В этом случае он выделяет отдельное понятие – «период вегетации».
Фиксация последовательной смены фенологических фаз в вегетационном периоде начинается от момента прорастания семян, а этапов онтогенеза – от образования зиготы.
В условиях Крыма при посеве 15 апреля в 2015 г. первые всходы пустырника отмечали через 16 дней – 1.05.15, а массовые – через 22 дня (6.05.15). Первые достаточно развитые три листа появились через 4 дня после массовых всходов (10.05.15). Фаза пяти листьев наступила через 11 дней (21.05.15). Отрастание вегетативной массы в последующие годы наблюдалось в первых числах марта, чему способствовал благоприятный температурный режим в феврале и в начале весеннего периода. В 2016 г. средняя температура воздуха в феврале составила 5,9С, а в марте – 6,8С (среднемноголетний показатель – -2,4С и 2,2С соответственно). В 2017 г. возобновлению вегетационного периода способствовало потепление в III декаде февраля (температура воздуха – 6,3С) и первой декаде марта (температура воздуха – 10,0С). В 2018 г. из-за понижения температуры в третьей декаде февраля (-1,4С) начало отрастания вегетативной массы наблюдалось позже предыдущих годов вегетации – 5.03.18 (1.03.16 в 2016 г. и 2.03.17 в 2017 г.) (таблица 3.1).
В опытах Л.П. Кравцовой [112] прослеживается сильная зависимость весеннего отрастания от температуры воздуха и количества осадков, в особенности таких видов как мелисса лекарственная, лофант анисовый, наперстянка желтая, пион лекарственный и другие. В исследованиях Е.В. Байковой [14] достаточно широкой экологической толерантностью к влагообеспечению в период отрастания обладают растения видов рода Salvia.
В 2015 г. через неделю после появления пяти листочков (28.05.15) начал активно развиться прямой четырехгранный стебель. Массовое стеблевание в этом году наступило через 14 дней (10.06.15). При этом нижние листья были более крупными, пятираздельными с удлиненными клиновидными долями, а верхние – меньшие по размеру, ромбовидные цельные либо трехлопастные. Так как пустырник пятилопастный является многолетним растением, первый год его вегетации характеризовался отсутствием фазы массового ветвления.
Образование двух побегов отмечалось лишь на отдельных растениях в посевах с междурядьями 45 и 60 см.
На второй год вегетации (2016 г.) начало фазы стеблевания отмечено через 11 дней (12.03.16) после отрастания, а на третий год (2017 г.) – через 12 (14.03.17). В 2018 г. из-за значительного потепления во второй декаде марта (температура воздуха – 9,1С) данный межфазный период сократился до 9 дней (начало стеблевания зафиксировано 14.03.18).
Массовое стеблевание наблюдалось через две недели после начала образования стеблей и продолжительность его в первый год вегетации (2015 г.) составило около 56 дней. В 2016 г. на широкорядных делянках с междурядьем 45 см и 60 см через 14 дней после стеблевания отмечено начало фазы ветвления (10.04.16), а через 8 дней (18.04.16) – массовое. В 2017 г. начало ветвления стеблей наблюдалось через 15 дней (13.04.17) после фазы стеблевания, а массовое – через 9 (22.04.17). Продолжительность активного развития вегетативной массы в эти годы вегетации сократилось практически на неделю и составило 49 и 50 дней соответственно. В 2018 г. фазы ветвления побегов не наблюдалось и продолжительность фазы стеблевания составила 41 день, на что повлиял возраст посадки, а также засушливые и жаркие метеорологические условия в апреле (сумма осадков – 8,3 мм, температура воздуха – 14,1С, среднемноголетний показатель – 27 мм и 9,1С соответственно).
Таким образом, на степень развития вегетативных органов пустырника пятилопастного значительное влияние оказывают площадь питания отдельных растений, возрастные физиологические изменения и метеорологические условия. На делянках с шириной междурядий 45 и 60 см, вследствие увеличения площади питания, снижается конкуренция растений за солнечную энергию, а также органические и минеральные вещества. Например, в исследованиях Д.М. Панкова с соавторами [168] более интенсивное образование побегов у донника, люцерны, эспарцета и гречихи наблюдалось при широкорядном посеве по сравнению с обычным рядовым. Аналогичные результаты получили О.В. Князюк и В.В. Козак [104], изучая продуктивность мяты перечной при выращивании на делянках с разной шириной междурядий.
Отсутствие фазы массового ветвления пустырника в первый год вегетации (2015 г.) свидетельствует о слабых темпах развития растений, а в четвертый (2018 г.) – о снижении уровня метаболизма вследствие возрастных изменений. Так, в опытах Ю.В. Докунина [65] по изучению нектарной продуктивности лекарственного растения мордовника шароголового установлено, что на второй год вегетации растений количество генеративных побегов увеличивается в среднем в 20 раз. О.Б. Скипор и А.В. Мишнев [202] в своих исследованиях выявили, что максимальное количество черенков лаванды узколистной можно получить на 4–5 годы вегетации растения.
Кроме этого, в 2018 г. нельзя не учитывать экстремальные метеорологические условия в весенний период, которые также в достаточной степени влияют на физиологические процессы в растении. Например, в опытах А.А. Фадеева [219] с соавторами степень ветвления побегов сои снижалась в годы с недостаточным количеством осадков.
В 2015 г. не было отмечено наступление не только фазы массового ветвления, но и массового цветения. Образование длинных колосовидных соцветий на верхушках побегов пустырника выявлено лишь на некоторых растениях в широкорядных посевах с междурядьями 45 и 60 см (23.07.15). Раскрываться бутоны начали в конце июля (30.07.15), а общая продолжительность фазы цветения составила около 27 дней. Небольшое количество растений в этом году сформировали семена.
Начиная со второго года вегетации (2016 г.) фаза массового цветения наблюдалась на всех вариантах опыта. Начало бутонизации в 2016 г. наблюдалось 1.05.16, а массовая – наступила через 4 дня (5.05.16). Раскрываться бутоны начали через 3 дня (8.05.16), а массово – через 10 дней (18.05.16). Период цветения продлился до 10.06.16 и составил 24 дня.
На третий год (2017 г.) начало образования первых бутонов отмечено 4.05.17, а массовая бутонизация наступила через 5 дней (9.05.17). Через 2 дня (11.05.17) наблюдалось начало фазы цветения, а массовое – через 9 дней (20.05.17). Общая продолжительность этого периода в этом году составила 23 дня (до 12.06.17).
Фотосинтетическая деятельность растений пустырника пятилопастного при разных способах посева
Как отмечает в своих исследованиях В.С. Циков [227], интенсивность роста и развития растений прямо пропорционально зависит от степени обеспеченности их факторами окружающей среды: солнечной энергией, кислородом, водой, минеральными солями и др.
Одним из уникальных и важнейших свойств растений является способность к фотосинтезу. Фотосинтез представляет собой процесс синтеза в молекулах хлорофилла органических веществ при помощи энергии квантов солнечного света, углекислоты и воды. Изменения климатических и эдафических условий могут значительно влиять на этот процесс и жизнедеятельность растений в целом [114, 139, 197, 267].
Наиболее важными факторами для формирования листьев, как основного источника хлорофилла, по мнению Н.М. Макрушина [139], является «термическое время» – интеграл дневных температур, водный потенциал и условия питания растений. Изучение особенностей развития листового аппарата имеет важное значение при формировании оптимального стеблестоя с наиболее продуктивным фотосинтезом. Установлено, что при разных способах посева наблюдается значительная изменчивость развития зеленой массы.
В первый год вегетации (2015 г.) пустырника пятилопастного исследования проводили на делянках с обыкновенным рядовым посевом с междурядьями 15 см и широкорядным с междурядьями 45 и 60 см.
В первый срок проведения опыта в фазу стеблевания наблюдалось достоверное увеличение площади листьев в пробах с увеличением ширины междурядий на делянках. Однако в пересчете на 1 м2 посева получены следующие результаты.
В 2015 г. с фазы стеблевания до начала бутонизации самая большая площадь листовой поверхности выявлена в посевах с междурядьями 60 см – 1,15–1,94 м2 листьев/м2 посева. На делянках с шириной междурядий 15 см данный показатель составил 1,07–1,28 м2 листьев/м2 посева соответственно. В междурядьях 45 см в фазе стеблевания площадь листьев незначительно отличалась от 15 см (1,02 м2 листьев/м2 посева), однако к началу ветвления и бутонизации наблюдалось увеличения показателя – 1,39 и 1,78 м2 листьев/м2 посева (в 15 см – 1,16 и 1,28 м2 листьев/м2 посева соответственно) (таблица 3.6, рисунок 3.14, приложение 34).
В последующие годы вегетации наименьшая площадь листьев отмечена на делянках с шириной междурядий 30 см во все фазы развития растений. В 2016 г. с фазы стеблевания до молочной спелости семян данный показатель в этом варианте опыта повышался с 2,10 до 3,17 м2 листьев/м2 посева, а в 2017 г. – с 1,89 до 3,01 м2 листьев/м2 посева. В междурядьях 45 см во второй год вегетации (2016 г.) площадь листьев с фазы начала ветвления до момента раскрывания первых бутонов была большей (2,56–3,11 м2 листьев/м2 посева) по сравнению с междурядьями 60 см (2,06–2,89 м2 листьев/м2 посева). Однако после начала цветения до молочного состояния семян данный показатель находился в пределах ошибки опыта: в посевах с шириной междурядий 60 см – 3,81–4,40 м2 листьев/м2 посева, а в 45 см – 3,78–4,28 м2 листьев/м2 посева.
В 2017 г. в междурядьях 45 см площадь листовой поверхности превышала вариант посева с междурядьями 60 см в фазу начала ветвления и начала цветения – 2,46 и 3,72 м2 листьев/м2 посева (2,02 и 3,64 м2 листьев/м2 посева – в 60 см соответственно). Во второй срок проведения опыта в фазу ветвления данный показатель в посевах с шириной междурядий 60 см превысил таковой в междурядьях 45 см – 2,51 и 2,42 и м2 листьев/м2 посева соответственно. В остальные фазы развития площадь листовой поверхности варьировала незначительно: в фазу массового цветения – 4,02 м2 листьев/м2 посева – в посевах с шириной междурядий 45 см и 4,01 м2 листьев/м2 посева – 60 см, а в молочном состоянии семян – 4,21 и 4,19 м2 листьев/м2 посева соответственно.
В 2018 г., вследствие возрастных изменений и погодных условий, данный показатель снизился и в междурядьях 30 см с фазы стеблевания до молочного состояния семян составил 0,96–1,53 м2 листьев/м2 посева. В посевах с шириной междурядий 45 см показатели были самыми высокими во все фазы развития растений и в данный период составили 1,21–1,98 м2 листьев/м2 посева (1,03– 1,87 м2 листьев/м2 посева – в междурядьях 60 см).
Одним из важных показателей продуктивности сельскохозяйственных культур является фотосинтетический потенциал (ФП), который характеризуется площадью листовой поверхности, фотосинтезирующей за 1 сутки на 1 га посева [139].
В наших исследованиях в первый год вегетации (2015 г.) фотосинтетический потенциал пустырника в период стеблевания незначительно варьировал на всех вариантах опыта: 11161,16 м2/сут./га – в посевах с междурядьями 15 см, 12063,60 м2/сут./га - в широкорядных с шириной междурядий 45 см и 13278,64 м2/сут./га - 60 см. В период стеблевания - начала бутонизации самый низкий показатель отмечен в посевах с междурядьями 15 см - 12192,70 м2/сут./га. В остальных вариантах фотосинтетический потенциал изменялся в пределах ошибки опыта: 15855,66 м2/сут./га - в посевах с шириной междурядий 45 см и 17234,73 м2/сут./га - 60 см (рисунок 3.15).
В 2016-2018 гг. с фазы стеблевания до массового цветения фотосинтетический потенциал постепенно увеличивался, а к моменту начала формирования семян снизился. В посевах с шириной междурядий 45 см с фазы стеблевания до начала ветвления данный показатель был самым высоким и составил 21950,05-26646,08 м2/сут./га, а в междурядьях 60 см - 18769,26-25162,94 м2/сут./га. В период цветения фотосинтетический потенциал достиг максимального значения и в указанных вариантах опыта был практически одинаковым - 31922,97 и 31733,12 м2/сут./га, а с фазы цветения до начала формирования семян в посевах с шириной междурядий 45 см снова превысил междурядья 60 см – 26839,70 и 25221,77 м2/сут./га соответственно. На делянках с междурядьями 30 см фотосинтетический потенциал был самым низким на протяжении всего периода вегетации и с фазы стеблевания до молочного состояния семян составил 17134,85–19851,01 м2/сут./га (рисунок 3.16, приложение 25–27, 35, 36).
Относительно чистой продуктивности фотосинтеза в первый год вегетации (2015 г.) выявлены следующие закономерности. В посевах с междурядьями 15 см данный показатель был самым высоким и с фазы стеблевания до начала бутонизации составил 36,15–28,40 г/м2/сут. На делянках с междурядьями 45 см данный показатель был выше, чем в 60 см – 17,96–18,21 г/м2/сут. (13,56–14,01 г/м2/сут.) (рисунок 3.17, приложение 37, 38).
Результаты производственных опытов и экономическая эффективность основных элементов технологии выращивания семян пустырника пятилопастного
Производственные опыты проводили на базе ООО «Фитосовхоз «Радуга», Симферопольского района, Республики Крым. Площадь посева пустырника пятилопастного занимает около 52 га (рисунок 3.23).
Опыты проводили на трех участках, площадью 1200 м2 с шириной междурядий 60 см. Дополнительно для определения оптимального способа посева в 2016 г. был проведен дополнительный посев трех участков, площадью 700 м2 с шириной междурядий 45 см.
Для определения влажности вегетативных органов и семян в фазе средины восковой и в твердой спелости срезали стебли на высоте 10–15 см с 1– 2 рядов длиною 50 см в шести повторениях. Три повторения использовали для работы в лаборатории, а остальные оставляли в сухом проветриваемом помещении для дозревания. Семена обмолачивали, а листья и стебли отдельно измельчали. Затем отбирали три средние навески: 2–5 г – листьев, 3–5 г стеблей, 1–2 г семян и помещали в железные бюксы, которые высушивали в сушильном шкафу при температуре 105С в течении 3 часов. Для определения массы 1000 семян брали 4 средние пробы по 500 шт. со всех вариантов опыта и взвешивали на аналитических весах с точностью до 0,001 г и на торсионных (точность – 1 мг). Далее высчитывали средний показатель и по пропорции получали данные массы 1000 семян. Такие же опыты проводили с растениями, которые были оставлены в валках.
Уборку лекарственного растительного сырья проводили в фазу массового цветения, скашивая половину участка. Семена убирали методом прямого комбайнирования в фазе твердой спелости, а также прямым и раздельным способом в средине восковой. Полученный урожай взвешивали и переводили на единицу площади (га).
В проведенных исследований выявлено, что урожайность свежеубранного и сухого сырья пустырника пятилопастного в посевах с шириной междурядий 60 и 45 см практически одинаковая (7,06 и 1,13 т/га; 6,88 и 1,10 т/га соответственно), а урожайность семян достоверно превышает в междурядьях 45 см (0,261 т/га, в 60 см – 0,234 т/га) (таблица 4.1, приложение 61).
Изучая способы уборки семенных посевов получили следующие результаты. При прямом комбайнировании в фазе твердой спелости влажность вегетативных органов была достаточно высокая: листьев – 52,11 %, стеблей – 50,41 %. При этом масса 1000 семян составила 0,738 г (влажность – 10,02%), а урожайность – 0,234 т/га (таблица 4.2, приложение 61).
При прямом обмолоте в средине восковой спелости влажность листьев, стеблей и семян составила – 55,13, 55,50 и 27,51 % соответственно, а масса 1000 семян – 0,729 г. После высыхания снопов влажность вегетативных органов и семян снизилась до 9,66 % – в листьях, 12,74 % – стеблях и 9,65 % – семенах, а масса 1000 семян возросла до 0,752 г. При этом урожайность семян на единицу площади при прямом комбайнировании составила 0,291 т/га, а при раздельной уборке – 0,331 т/га.
Таким образом, повышение урожайности при уборке в фазу средины восковой спелости с последующим дозреванием семян в валках, по сравнению с прямым комбайнированием в твердой составило около 40 %. В твердой спелости наблюдается значительное осыпание семян как на корню, так и при обмолоте, что приводит к потере урожая.
При раздельной уборке в средине восковой спелости отмечалось и повышение биологических свойств семян – 55,7 % – активность наклевывания, 77,3 % – энергия прорастания и 90,0 % – лабораторная всхожесть. При прямом комбайнировании данные показатели составили в среднем 41, 64 и 74 % соответственно (таблица 4.3, приложение 62).
Также был проведен расчет экономической эффективности (таблица 4.4).
В результате выявлено, что при общей достаточно высокой прибыльности производства семян пустырника пятилопастного, оптимизация технологии выращивания, а именно раздельная уборка в средине восковой спелости увеличивает прибыль в среднем на 34 % (261221 руб./га), по сравнению с прямой в твердой спелости (195026 руб./га).
Таким образом, эффективность возделывания лекарственного растительного сырья и семян пустырника пятилопастного на основе оптимизированного варианта технологии подтвердилась не только на опытном поле, но и в производстве.