Интродукция Руколы (Индау), ее агробиологические и технологические особенности при возделывании в Пермском крае (стр. 1 )

На правах рукописи

Ширинкин

Виктор Николаевич

ИНТРОДУКЦИЯ РУКОЛЫ (ИНДАУ), ЕЕ АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ В ПЕРМСКОМ КРАЕ

06.01.01— общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Пермь – 2012

Работа выполнена на кафедре плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика »

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

Заслуженный деятель науки РФ,

профессор Алексей Николаевич Папонов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Заслуженный агроном РФ,

профессор Анна Васильевна Юрина

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Алексей Михайлович Смолин

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ижевская государственная

сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится «27» марта в 1400 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.054.02 при ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика » Россия, 3.

Тел./, E-mail: *****@***ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика », с авторефератом – на сайтах http://vak. ***** и http://*****

Автореферат разослан «24» февраля 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Расширение ассортимента возделываемых в России овощных культур особенно актуально в Нечерноземной зоне и более северных регионах страны. Зеленные овощи являются одним из основных источников биологически активных веществ, обуславливающих оптимальное протекание процессов жизнедеятельности в организме человека, что особенно важно в период, когда поступление продукции других видов овощей ограничено.

Интродукция в условиях Пермского края руколы (индау) Eruca sativa — новой для страны зеленной культуры, листья которой отличаются высоким содержанием главнейших антиоксидантов: витаминов C, A, E, K, P, H, эфирных масел, позволит осуществлять круглогодовое производство этой ценной культуры, как в производственных условиях, так и в индивидуальном овощеводстве, (2011) подчеркивает, что рукола является перспективной зеленной культурой для выращивания в открытом и защищенном грунте.

В Пермском крае (ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА) данная культура изучается с 1999 года, выведен и включен в Госреестр первый в стране сорт этой культуры Изумрудная.

Целью исследований являлось изучение особенностей роста и развития растений руколы сорта Изумрудная, разработка основных элементов технологии выращивания культуры на семенные и продовольственные цели в Пермском крае.

Задачи:

1. Изучить особенности развития и архитектонику семенных растений руколы сорта Изумрудная.

2. Выявить влияние способов выращивания на урожайность и посевные качества семян руколы.

3. Установить оптимальные площади питания при семеноводстве руколы.

4. Определить влияние сроков посева на рост, развитие и урожайность салатной продукции руколы в условиях открытого грунта.

5. Дать оценку содержания нитратов в листьях руколы.

6. Установить эффективность использования семян руколы при выращивании ростков.

7. Дать экономическую оценку выращивания семян руколы.

Новизна. Впервые в Пермском крае установлены особенности роста и развития семенных растений руколы сорта Изумрудная, их морфологические особенности; разработана технология посевного и рассадного способов выращивания семян; установлены оптимальные площади питания при семеноводстве; в условиях открытого грунта определены сроки посева руколы, обеспечивающие конвейерное выращивание салатной продукции с июня по октябрь месяц; дана оценка содержания нитратов в листе руколы и его отдельных частях; обоснована и разработана технология выращивания ростков руколы – нового для России вида овощной продукции.

Положения, выносимые на защиту:

1.  Способы выращивания семян руколы сорта Изумрудная (посевной и рассадный).

2.  Оптимальные площади питания для получения высоких урожаев семян.

3.  Сроки посева семян руколы в открытом грунте для конвейерного выращивания салатной продукции.

4.  Диетическая ценность частей листьев руколы.

5.  Эффективность использования семян руколы при выращивании ростков – нового для России вида овощной продукции.

6.  Экономическая эффективность выращивания семян руколы сорта Изумрудная в Пермском крае.

Практическая значимость. Результаты работы позволяют осуществлять семеноводство руколы посевным и рассадным способом, определяют сроки выращивания салатной продукции руколы в условиях открытого грунта, обеспечивающие конвейерное поступление продукции. Обоснована технология круглогодового выращивания ростков руколы. Результаты исследований были внедрены в теплицы Тепличный комбинат» и сельскохозяйственной производственной компании Ван-Агро на площади 0,1 га.

Апробация. Результаты исследований ежегодно докладывались ( гг.) на заседании кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции и апробированы на пяти Всероссийских научно-практических конференциях (Екатеринбург, 2010; Пермь, 2011; Ижевск, 2011; Орел, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять статей, в том числе три в рецензируемых журналах ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы. Работа изложена на 147 страницах основного печатного текста и состоит из введения, восьми глав, выводов, предложений производству, включает 36 таблиц, 8 рисунков, 45 приложений. Список литературы содержит 242 наименования, из них 26 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методика и условия проведения исследований

Исследования проводили в учебно-научном центре кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА в гг., в лаборатории кафедры, пленочных необогреваемых сооружениях с первым, созданным в стране сортом руколы Изумрудная. Сорт выведен в 2001 г. на кафедре плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции Пермской сельскохозяйственной академии, включен в Госреестр в 2003 г.

Cхемы опытов:

Опыт №1. Влияние способа выращивания и площади питания на особенности формирования семенных растений, урожайность и посевные качества семян руколы. Схема опыта: фактор А – способ выращивания: А1 – посевной, А2 – рассадный; фактор В – площадь питания растения (см2): В1 – 450, В2 – 900, В3 – 1350. Посев семян на рассаду проводили в кассеты в 3 декаде апреля-1 декаде мая в пленочную необогреваемую теплицу. Возраст рассады 17-20 дней. Высадка рассады и посев в открытый грунт в 3 декаде мая. Опыт двухфакторный, размещение вариантов рендомизированное, повторность четырехкратная, площадь учетной делянки 5,4 м².

Опыт №2. Влияние сроков посева руколы в открытом грунте на урожайность салатной продукции. Схема опыта включала шесть сроков посева: первый срок посева – физическая спелость почвы, второй и последующие четыре в фазе формирования 3-4 настоящего листа растений предыдущего срока (интервал 15-20 суток). Размещение делянок систематическое, повторность шестикратная. Учетная площадь делянки 2,3 м². Схема посева 45×10 см.

Опыт №3. Влияние вида субстрата и плотности посева на урожайность ростков руколы (лабораторный опыт). Схема опыта: субстрат: вата бытовая, треста льна (целлюлоза-80%, пентозаны и пектиновые вещества-8,4%, лигнин-5,2%, жиры и воски-2,7%, азот и белковые вещества-2,1%, зола-1,1%), треста льна с верховым торфом (1:1 по объему), верховой торф (гумифицырованные вещества-25-40%, азот-0,8-1,2%, фосфор-0,06-0,12%, калий-0,1%, pH-3,5-4,5, гуминовые кислоты-5%, кальций-0,1-0,7%, железо-0,03-0,5%, влажность-55%, органическое вещество-99-95%); плотность посева семян: 10, 20 (шт./см²). Ростки выращивали в пластиковых контейнерах площадью 52 см², повторность десятикратная.

Почвы полевых опытных участков дерново-подзолистые, среднесуглинистые высоко окультуренные. Основные агрохимические характеристики: pH(KCl) 5,4-5,8, содержание азота — 67-70 мг/кг, P2O5 – 119-756 мг/кг, K2O — 105-477 мг/кг, сумма обменных оснований — 19,6-28,9 ммоль/100 г почвы, Hг — 1,9-3,4 ммоль/100 г почвы.

Агроклиматические показатели в годы исследований варьировали: 2009 и 2011 гг. - оптимальные по температурному режиму и увлажнению для вегетации зеленных культур, а 2010 г. - характеризовался неустойчивой погодой. Агротехника в опытах согласно принятой для зеленных культур в Пермском крае.

В динамике проводили описание растений. В каждой фазе развития подсчитывали количество бутонов, цветков, сформировавшихся плодов, семян в плоде.

Площадь листьев руколы определяли по уравнениям регрессии, разработанных нами: S=6,4474+0,46346×l×b (r=0,93), S=-17,30+10,239×b (r=0,86), S=-39,25+6,6886×l (r=0,87), S=9,1222+0,22307×l² ( r=0,86), где: S – площадь листьев, см2; l — длина листовой пластинки, см; b — ширина листовой пластинки, см; r – коэффициент корреляции (установлены пределы параметров листа: l – от 10,1 до 20,4 см; b — от 4,4 до 10,3 см). Площадь определяли с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office Excel, программы по определению площади листьев Aries и выведению формул на основании параметров листа Stat.

Биохимический анализ проводили в биохимической лаборатории ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА: сухое вещество — методом высушивания при температуре 105°С до постоянной массы, витамин С - по Мурри, содержание нитратов в салатной продукции руколы — ионометрический метод определения нитратов с помощью нитратселективного электрода. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по (2011). Экономическую эффективность выращивания семян руколы сорта Изумрудная оценивали на основе технологических карт, норм, расценок и фактически полученных результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние способа выращивания и площади питания на особенности формирования семенных растений, урожайность и посевные качества семян руколы

Влияние условий выращивания на особенности формирования семенных растений руколы

По классификации (1993) рукола относится к жизненной форме длиннодневных однолетних, монокарпических, полурозеточных овощных растений. В условиях Пермского края при посеве в грунт растения руколы формируют розетку диаметром 16-25 см, количество листьев 10-16 шт.; семенной ветвистый стебель высотой 90-130 см. Период вегетации 90-115 суток. Период всходы-начало стеблевания продолжался 35-48 суток, продолжительность стеблевания 7-10, цветения 18-22 суток. Суммы активных пятиградусных температур за период всходы-начало стеблевания составляют 420-460°С, за период вегетации °С. Индекс листовой поверхности, с учетом фаз развития растений, находился на уровне 0,4-1,2.

Урожай и качество семян, прежде всего, связаны со строением семенного растения, его архитектоникой. Имеющиеся в литературе материалы не содержат данных об особенностях роста, развития и строения семенного растения руколы. (1997) выделяет четыре типа строения семенного растения, у руколы преобладали семенные растения I и II типа, III тип отмечался лишь при наибольшей площади питания.

В Пермском крае ветвление семенных растений руколы достигает 3 порядка по отношению к основному стеблю. Степень ветвления, количество побегов того или иного порядка ветвления в значительной мере определялось площадью питания растений (табл. 1).

Ветвление семенных растений руколы начиналось в фазе стеблевания, в начале цветения на растениях заканчивалось образование побегов первого порядка, сформировалось 5-30% побегов второго порядка. К концу цветения растений образование побегов второго порядка прекращалось, но имело место развитие побегов третьего порядка, особенно на делянках с большими площадями питания растений.

Высота растений не изменялась по вариантам опыта. На длину побегов ветвления оказывали влияние способ выращивания и густота стояния растений. Средняя длина боковых побегов была больше при рассадном способе выращивания. Увеличение площади питания способствовало возрастанию их длины.

Большая выживаемость растений за период вегетации при обоих способах выращивания была в вариантах с площадью питания растений 450 см2 составила в среднем 72-74%. Погодные условия 2010 г. способствовали большей гибели растений.

В конце вегетации основную долю в посевах (посадках) семенных растений руколы занимали побеги второго порядка (44-60%), доля побегов третьего порядка возрастала до 21-38% при больших площадях питания (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние способа выращивания и площади питания на долю побегов разных порядков ветвления, %, среднее за гг.

Способ выращивания (А)	Площадь питания, см2 (В)	Побегов, шт./м2	Порядок ветвления
I	II	III
Посевной	450	448	33	60	7
900	347	28	59	13
1350	360	26	53	21
В среднем	385	29	57	14
Рассадный	450	468	27	52	21
900	546	18	44	38
1350	590	19	49	32
В среднем	535	21	48	30
Среднее по фактору В	450	458	30	56	14
900	447	23	52	26
1350	475	23	51	27

Морфологическая структура растений при площадях питания 900 и 1350 см2, за счет разной степени ветвления, самоизреживания, была сходной.

Плодообразование, семенная продуктивность и урожайность семян руколы

Цветение растений руколы начиналось на основном стебле и побегах первого порядка, на 5-6 суток позже раскрывались цветки на побегах второго порядка ветвления, а спустя еще 6-7 суток цветки на побегах третьего порядка ветвления.

Таким образом плоды на побегах первого порядка, получили для своего развития в среднем на 50-60°С больше, чем плоды, формирующиеся на побегах второго порядка и на 80-90°С больше, чем плоды, формирующиеся на побегах третьего порядка ветвления при сумме активных температур за этот период 590-640°С.

Проведенные учеты количества цветков и завязавшихся плодов показали, что на растении в зависимости от площади питания формировалось от 500 до 1600 цветков. Наибольшее количество цветков было заложено на побегах первого и второго порядков ветвления. При площади питания 450 см2 была отмечена наименьшая завязываемость плодов на побегах третьего порядка ветвления (34-42%), так как в агроценозе с высокой плотностью размещения они находились в условиях большей конкуренции за факторы роста и развития.

Большее количество плодов на растении формировалось при больших площадях питания, изменялось и их соотношение по порядкам ветвления, определяемое плотностью стояния растений. На единице площади эти показатели выравнивались.

С учетом количества сохранившихся растений на одном м2 сформировалось при посевной культуре в среднем 3100 плодов, а при рассадной 4200 плодов (табл. 2).

Таблица 2 - Количество сформировавшихся плодов руколы на единице площади перед уборкой в зависимости от способа выращивания и площади питания, среднее за гг.

Способ выращивания (А)	Площадь питания, см2 (В)	Тыс. шт./м2
Порядок ветвления	Сумма
I	II	III
Посевной	450	1,5	1,1	0,4	3,0
900	1,3	1,5	0,4	3,2
1350	1,2	1,4	0,4	3,0
В среднем	1,3	1,3	0,4	3,1
Рассадный	450	2,2	2,3	0,4	4,9
900	1,6	1,8	0,5	3,9
1350	1,4	1,9	0,6	3,9
В среднем	1,7	2,0	0,5	4,2
В среднем по фактору В	450	1,9	1,7	0,4	4,0
900	1,5	1,7	0,5	3,6
1350	1,3	1,7	0,5	3,5

Способ выращивания и густота стояния растений оказывали влияние на количество сформировавшихся семян в плоде (табл. 3). Приведенные данные показывают, что на третьем порядке ветвления при обоих способах выращивания завязываемость семян сокращалась.