WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Распространение и особенности выращивания редких эфиромасличных трав в условиях саратовской области

На правах рукописи

Канаев Михаил Владимирович

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ

ВЫРАЩИВАНИЯ РЕДКИХ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ ТРАВ

В УСЛОВИЯХ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.05 – ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Саратов – 2009

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» на кафедре плодоовощеводства

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Титов Валерий Николаевич
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Кашин Александр Степанович кандидат биологических наук, доцент Ларин Игорь Николаевич
Ведущая организация: ФГНУ «НИИ СХ Юго-Востока»

Защита состоится « 2 » июля 2009 г. в 13 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.243.13 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского» по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83, E-mail: biosovet@sgu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке им. В.А. Артисович, ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского»

Автореферат разослан « 1 » июня 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Невский С.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В последнее время все больше внимания уделяется производству экологически чистой сельскохозяйственной продукции (Шаин и др., 2005), к которой можно отнести не только продукты питания, но и производство сырья для парфюмерной, косметической, фармакологической и других отраслей промышленности. Одним из важнейших компонентов этих производств являются эфирные масла различных растений (Горбунов, Горбунова, 2001). Каждое эфиромасличное растение благодаря ароматическим веществам имеет свой неповторимый запах и вкус (Березовская, 2002). Эти природные вещества обладают большей пахучестью, насыщенностью аромата и устойчивостью по сравнению с их синтетическими аналогами (Пунегов, 2004) и поэтому пользуются большим спросом на рынке. Из-за малого содержания этих веществ в растении и сложности технологических процессов по их выделению, эфирные масла обладают очень высокой рыночной стоимостью – от 50 до 500 евро за 1 кг.

До 1991 г. потребности отечественной промышленности в эфирных маслах обеспечивались за счет производств, расположенных в бывших союзных республиках (Воронина, 2001). В настоящий момент отечественные компании, использующие данное сырье в своих технологических процессах, закупают его у стран Западной Европы и Средней Азии. Во многих регионах России, и в частности в Саратовской области, существует вся необходимая база для эффективного производства эфиромасличных растений.

Широкое применение в качестве сырья имеют эфирные масла таких культур, как мелисса, котовник, иссоп, эстрагон (Воронина, Горбунова, 2001), для возделывания которых в нашей области складываются весьма благоприятные условия. Однако наш регион никогда не имел исторической специфики по промышленному возделыванию данных культур. В этой связи особый интерес представляет изучение особенностей роста и развития вышеназванных эфиромасличных культур, перспективы получения экологически чистой продукции, а также возможность их выращивания в производственных условиях.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение эфиромасличных культур: иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.),

котовника кошачьего (Nepeta cataria L.), мелиссы лекарственной (Melissa officinalis L.) и полыни эстрагоновой (Artemisia dircunculus L.) в условиях Саратовской области, а также разработка, научное обоснование и внедрение агротехнических приемов их возделывания для данного региона.

В задачи исследований входило:

1. Исследовать экологические и фенологические особенности произрастания культур в условиях Саратовской области;

2. Выявить реакцию растений к экологическим (почвенным и климатическим) особенностям региона;

3. Оценить действие стимуляторов роста растений на динамику развития и продуктивность изученных эфиромасличных культур;

4. Дать экономическую оценку промышленного возделывания эфиромасличных культур в условиях региона.

Научная новизна. Впервые проведено изучение нехарактерных с точки зрения специализации сельскохозяйственного производства в условиях Саратовской области эфиромасличных культур. Оценено влияние стимуляторов роста и развития растений на жизнедеятельность и продуктивность данных культур. Составлены оптимальные рекомендации по возделыванию и получению товарной продукции (зеленой массы) для растений первого и последующих лет жизни.

Практическая значимость. В результате исследований, проведенных в 2005–2007 гг., впервые разработаны и рекомендованы агротехнические приемы возделывания мелиссы, котовника, иссопа и эстрагона для получения эфиромасличной продукции в Саратовской области. Определены особенности использования стимуляторов роста растений на изучаемых культурах. Производственное применение нашли методические разработки и рекомендации для получения товарной продукции этих культур для условий области. Важным практическим результатом работы является расширение ассортимента ценных эфиромасличных культур в Саратовском регионе и их внедрение в промышленное производство для обеспечения внутреннего рынка ценным продуктом – эфирными маслами малораспространенных растений.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены: на научно-практических конференциях аспирантов и профессорско-преподавательского состава СГАУ имени Н.И. Вавилова (Саратов, 2005–2007 гг.); VI Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Белгород, 2006); Всероссийской научно-практической конференции «Социально-экономические преобразования в сельском хозяйстве России: исторические аспекты Столыпинской реформы и приоритеты современной аграрной политики» (Саратов, 2006); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития АПК» (Саратов, 2006); научно-практических конференциях «Вавиловские чтения-2006» и «Вавиловские чтения – 2007», посвященных 119 и 120-ой годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 научных работ, в том числе одна в печатном издании перечня ВАК РФ.

Декларация личного участия автора. Автор лично участвовал в проведении лабораторных и полевых экспериментов. Обработка полученных данных, их интерпретация и оформление выполнены автором самостоятельно. В совместных публикациях вклад автора составил 50–80%.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы (162 источника, в том числе 6 иностранных) и 10 приложений. Работа изложена на 173 страницах машинописного текста, включая приложения, содержит 41 таблицу и 13 рисунков.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Эфиромасличные растения (мелисса, котовник, иссоп, эстрагон) являются перспективными сельскохозяйственными культурами для промышленного производства в Саратовской области;

2. Применение химической регуляции на рост и развитие эфиромасличных культур при интенсивной технологии выращивания является эффективной;

3. Продуктивность и качество урожая эфиромасличных культур в агроэкологических условиях Саратовской области зависят от приемов их возделывания;

4. Производство многолетних эфиромасличных культур в условиях Саратовской области является экономически эффективным.

Содержание работы

Во Введении обосновывается актуальность исследования, его теоретическая и практическая значимость; сформулированы основная цель и задачи.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ

ОСОБЕННОСТЕЙ ВЫРАЩИВНИЯ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР

В главе приводится систематика изученных культур с подробным описанием семейств (Asteraceae, Lamiaceae), родов (Artemisia, Hyssopus, Nepeta, Melissa) и видов (Artemisia drakunculus L., Hyssopus officinalis L., Nepeta cataria L., Melissa oficinalis L.). Дается детальное описание химического состава растения и варианты использования в народном хозяйстве. Рассматриваются морфологические особенности данных эфиромасличных видов, их отношение к факторам окружающей среды. Приводятся биологические особенности роста и развития, а также основные элементы агротехники возделывания данных эфиромасличных видов в интенсивной культуре.

Глава 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились с 2005 по 2007 гг. на базе «Экспериментального хозяйства» СГАУ имени Н.И. Вавилова, расположенного в г. Саратове. Главной особенностью климата на данной территории является его континентальность. Суровая и продолжительная зима, высокий приток солнечной радиации и температуры в поздне-весенний и летний периоды значительно усложняют поддержание микроклимата в теплицах при выращивании рассады, а также очень часто способствуют созданию неблагоприятных условий для растений в полевых условиях. Однако в данном хозяйстве установлено современное автоматическое оборудование, которое позволяет создать оптимальные условия микроклимата для роста и развития растений путем регулирования температурного, водного, светового и питательного режимов. При проведении экспериментальной работы были использованы лабораторный и полевой методы.

Все проведенные опыты условно можно разделить на 3 группы:

Опыт 1. Влияние предпосевной обработки семян эфиромасличных культур регуляторами роста на их посевные качества и экологические качества посадочного материала. В период с 2005 по 2007 гг. исследовались следующие препараты: Иммуноцитофит (стандарт), Альбит, Циркон, Энерген, Эпин. За контроль был принят вариант с использованием дистиллированной воды. Объектами исследований являлись – мелисса, иссоп, котовник, эстрагон.

Опыт 2. Влияние ростовых веществ на рост, развитие, продуктивность и экологическую чистоту эфиромасличных культур. В период с 2005 по 2007 гг. в оранжерейных и полевых условиях были испытаны препараты: Альбит, Циркон, Энерген, Эпин. За контроль был принят вариант с использованием дистиллированной воды. Объектами исследований являлась растения мелиссы, иссопа, котовника, эстрагона 1-го и последующих лет жизни.

Опыт 3. Изучение действия различных схем посадки эфиромасличных растений на их продуктивность и качество урожая. В период с 2005 по 2007 гг. были испытаны следующие схемы посадки растений: 70 50; 80 50; 90 + 50 60; 120 + 60 70 см. Объекты исследования – растения мелиссы, иссопа, котовника, эстрагона 1-го и последующих лет жизни.

Закладка и проведение опытов осуществлялись в соответствии с общепринятой методикой полевого опыта (Доспехов, 1979). Размер учетных делянок составил 5 м2, расположение вариантов – систематическое, повторность опытов 4-х кратная. В начале апреля в условиях промышленных теплиц высевались обработанные изучаемыми препаратами семена культур в заранее подготовленный субстрат. Технология подготовки теплиц для выращивания рассады соответствовала рекомендациям по выращиванию овощных культур в культивационных сооружениях (теплицах). В теплице поддерживалась температура 24–27С днем и 19–20С ночью, при относительной влажности воздуха 93–97%. Пикировка рассады производилась после прохождения растениями фазы 3–5-го настоящего листа. Высадка рассады в открытый грунт осуществлялась после наступления фазы ветвления – с конца мая до конца июня. Технология обработки почвы была общепринятой для зоны проведения исследований.

В ходе исследований учеты и наблюдения проводили согласно следующим методическим рекомендациям: посевные качества семян определяли по методике анализа семян; фенологические наблюдения, учет полноты всходов, линейного роста и биомассы (Руденко, 1950); анализ структуры и величины биологического урожая проводили по пробным снопам, хозяйственного урожая зеленой и сухой массы осуществляли при сплошной уборке (Методика ВИР, 1968); статистическая оценка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985); экономическая оценка дана в соответствии с Методикой определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники (1998).

Глава 3. ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РОСТА И РАЗВИТИЯ

ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ РАСТЕНИЙ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ

УСЛОВИЯХ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

При исследовании всхожести семян эфиромасличных культур было выявлено, что наиболее раннее появление отдельных всходов отмечалось у котовника через 9 дней после посева. Всходы иссопа и мелиссы были получены на 1–2 дня позже. Самые поздние сроки показал эстрагон, единичные проростки которого появлялись через 12 дней после посева. Появление массовых всходов отмечалось через 8–10 дней. Еще через 5–7 дней наблюдалось образование 1-го настоящего листа. Продолжительность периода от 1 до 5-го настоящего листа составляла 14–15 дней, а от 5-го настоящего листа до начала ветвления – 18–20 дней. Дальнейшее развитие растений зависело от видовых особенностей изучаемых культур.

Для растений мелиссы 1-го года было отмечено отсутствие наступления фаз, связанных с генеративным периодом. У растений этого вида не наступали фазы бутонизации, цветения и образования семян. У эстрагона фаза бутонизации наступала только в конце августа (через 63 дня после начала ветвления), а завязывания семян после цветения не наблюдалось.

Изучение динамики роста растений в высоту в 1-й год жизни показало, что уже в начальные периоды онтогенеза изучаемые эфиромасличные культуры различались по данному показателю (табл. 1).

Таблица 1

Динамика линейного роста растений эфиромасличных культур 1-го года жизни

Год исследований Дата замеров Высота растений, см
мелисса котовник иссоп эстрагон
2005 10.05 0,7 0,8 1,4 1,7
25.05 4,5 4,9 4,4 5,0
17.06 9,2 10,3 8,4 10,2
20.07 12,0 37,0 32,0 48,0
15.08 18,0 43,0 34,0 58,0
7.09 22,0 48,0 36,0 64,0
2006 25.04 0,8 0,9 1,6 1,9
10.05 4,8 5,2 4,7 5,3
5.06 10,1 11,3 9,2 11,2
20.07 12,0 38,0 33,0 50,0
10.08 18,0 45,0 35,0 61,0
31.08 22,0 50,0 37,0 67,0
2007 9.05 0,8 0,9 1,7 2,0
25.05 4,9 5,4 4,8 5,5
15.06 10,3 11,5 9,4 11,4
20.07 13,0 39,0 34,0 52,0
15.08 19,0 44,0 34,0 59,0
7.09 23,0 51,0 38,0 69,0

В фазу 1-го настоящего листа наибольшую высоту имели растения эстрагона от 1,7 до 2,0 см. Немного меньше была высота у иссопа – от 1,4 до 1,7 см. Примерно одинаковую высоту имели растения мелиссы и котовника, которая изменялась от 0,7 до 0,9 см. К концу мая растения всех культур по высоте практически выровнялись, но уже к середине июня было заметно отставание иссопа по данному показателю от других культур. В течение следующего месяца тенденция резко поменялась и, начиная с конца июля вплоть до середины сентября, наименьшую высоту имели растения мелиссы, которая не превышала 2223 см (см. табл. 1). В данный период вегетации наибольшей высоты достигали растения эстрагона и сохраняли свое преимущество по этому биометрическому показателю до ухода в зиму. У мелиссы в самом начале вегетации, отмечались достаточно высокие темпы роста (табл. 2).

Таблица 2

Среднесуточные приросты в высоту растений эфиромасличных

культур 1-го года жизни, см

Год исследований Период между замерами Культура
мелисса котовник иссоп эстрагон
2005 10.05–25.05 0,25 0,27 0,20 0,22
25.05–17.06 0,21 0,26 0,18 0,23
17.06–20.07 0,10 0,81 0,72 1,16
20.07–15.08 0,24 0,23 0,08 0,38
15.08–05.09 0,17 0,21 0,08 0,26
2006 25.04–10.05 0,27 0,29 0,21 0,23
10.05–05.06 0,18 0,20 0,17 0,23
5.06–20.07 0,10 0,66 0,53 0,86
20.07–10.08 0,30 0,35 0,10 0,52
10.08–31.08 0,19 0,24 0,09 0,29
2007 9.05–25.05 0,27 0,28 0,19 0,22
25.05–15.06 0,27 0,29 0,22 0,28
15.06–20.07 0,10 0,79 0,70 1,16
20.07–15.08 0,24 0,19 0,0 0,27
15.08–05.09 0,20 0,29 0,17 0,43

После высадки на постоянное место наблюдалось резкое замедление ростовых процессов, которое продолжалось вплоть до конца июля. Затем интенсивность роста увеличивалась и в середине августа достигала максимума, после чего вновь снижалась.

 Динамика накопления зеленой биомассы растениями эфиромасличных-1

Рис. 1. Динамика накопления зеленой биомассы растениями эфиромасличных культур 1-го года жизни, среднее за 2005–2007 гг.

У остальных культур после высадки рассады на постоянное место отмечалась сильная активизация ростовых процессов и, соответственно, увеличение среднесуточных приростов в 3–5 раз по сравнению с рассадным периодом. Наибольшие среднесуточные приросты с середины июня до конца июля (от 0,86 до 1,16 см) отмечались у эстрагона – культуры, которая имела самую большую высоту растений (см. табл. 2).

В фазу полных всходов масса растений у изучаемых культур различалась незначительно и варьировала от 0,28 до 0,33 г в 2005 г., от 0,30 до 0,35 г в 2006 и 2007 г. (см. рис. 1).

Наибольшей массой в данный период обладали растения мелиссы, а наименьшей – эстрагона. В фазу 3-го настоящего листа самая большая масса была у растений котовника, которая в 2005 г. составила 2,25 г, 2006г. – 2,33 г, 2007 г. – 2,44 г. Наименьшей массой в данный период отличался эстрагон. Масса варьировала по годам исследований от 1,51 до 1,64 г. При достижении растениями фазы ветвления их масса резко возрастала (в 4–5 раз) в связи с активизацией ростовых процессов после пикировки. В этот период роста во все годы исследований максимальную массу имели растения мелиссы (от 10,32 до 10,8 г), а минимальную – эстрагона (от 8,21 до 8,6 г).

После высадки рассады на постоянное место к началу бутонизации эстрагон начал опережать по массе остальные культуры. В период бутонизации других культур масса растений мелиссы составляла от 192,3 до 213,6 г. Наименьшей массой в течение всего периода после высадки рассады на постоянное место обладали растения иссопа, у которого данный показатель в 2–2,5 раза был меньше по сравнению с другими культурами (см. рис. 1).

Возобновление вегетации после зимовки в 2006 г. отмечалось 11 апреля у растений мелиссы и котовника, 15 апреля у иссопа и эстрагона. В 2007 г. начало отрастания пришлось на более поздние сроки – 19 апреля у мелиссы и котовника и 22 апреля у иссопа и эстрагона. В 2006 г. растения котовника наиболее быстро достигали высоты 10 см (через 17 дней от начала вегетации), быстрее всех вступали в фазу бутонизации (через 54 дня) и зацветали – 4 июля. Позже всех генеративный период развития наступал у эстрагона (через 72 дня). При наблюдении за посадками эстрагона было замечено, что растения данного вида, как однолетнего, так и 2-х летнего возраста, в условиях Саратовского региона семян не образуют.

В 2007 г. резкое повышение температуры воздуха способствовало очень быстрому отрастанию и растения достигали высоты 10 см в более сжатые сроки – на 2–6 дней быстрее, чем в предыдущем году. Период до наступления бутонизации у мелиссы, котовника и иссопа также был более коротким, а у эстрагона практически не изменялся. Цветение и начало образования семян наступало практически в те же календарные сроки, что и в 2006 г. с отличием в 1–2 дня (табл. 3).

Таблица 3

Высота растений эфиромасличных культур 2-го года жизни

(среднее за 20062007 гг.), см

Культура Фенологические фазы
начало бутонизации начало цветения образование семян
Мелисса 82,3 87,0 88,7
Котовник 80,8 83,1 84,9
Иссоп 59,9 60,4 60,5
Эстрагон 132,8 141,6 144,8

Исходя из среднемноголетних данных, можно провести сравнительную оценку изучаемых культур по высоте растений 2-го года жизни. Наибольшую высоту имели растения эстрагона – 144,8 см, мелисса и котовник по данному показателю различались незначительно, который составил 88,7 и 84,9 см соответственно. Наименьшей высотой отличались растения иссопа – 60,5 см (см. табл. 3).

Рис. 2. Динамика накопления зеленой биомассы растениями эфиромасличных культур 2-го года жизни, среднее за 2005–2007 гг.

Накопление зеленой биомассы наиболее интенсивным было до начала бутонизации. Она продолжала увеличиваться и после вступления растений в период генеративного развития. В среднем за два года установлено, что наибольшую биомассу накапливают растения эстрагона к моменту образования семян другими изучаемыми культурами (поскольку сам эстрагон семян не образовывал). В эти календарные сроки данный показатель у эстрагона составил 1368,6 г (см. рис. 2). У растений мелиссы масса в фазу формирования семян также была достаточно высокой – 846,3 г. У растений котовника данный показатель составил 753,6 г, а у иссопа – 225,8 г, что в 3–6 раз меньше по сравнению с другими культурами.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАССАДЫ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР

Изучаемые препараты существенно повышают лабораторную и оранжерейную всхожесть (табл. 4). Самый ощутимый стимулирующий эффект на прорастание оказывали препараты Энерген и Эпин. Они показали увеличение всхожести семян относительно контроля на 3,94,5%.

Таблица 4

Влияние регуляторов роста на посевные качества семян и приживаемость рассады, среднее за 2005–2007 гг.

Вариант Культура
Иссоп Котовник Мелисса Эстрагон
Лабораторная всхожесть, %
Контроль 93,9 91,8 90,0 91,4
Альбит 96,4 94,2 91,8 93,4
Циркон 96,8 94,3 92,4 93,6
Энерген 98,2 95,4 93,8 95,7
Эпин 98,4 95,8 93,9 94,9
Оранжерейная всхожесть, %
Контроль 83,3 81,3 79,2 80,9
Альбит 87,1 83,8 81,1 82,9
Циркон 87,4 84,6 82,9 83,8
Энерген 89,3 86,4 84,2 86,9
Эпин 89,0 87,3 84,8 85,6
Приживаемость рассады, %
Контроль 91,2 92,4 90,6 89,9
Альбит 93,8 94,3 92,4 91,8
Циркон 94,7 94,5 95,2 94,0
Энерген 96,9 95,9 96,1 95,9
Эпин 96,0 96,7 97,0 94,8

Циркон имел прибавку в количестве проросших семян относительно контроля от 2,2 до 2,9%. Наименее значимые результаты в плане улучшения всхожести показал Альбит – 1,51,8%. При изучении оранжерейной всхожести установили, что применение регуляторов роста приводит к увеличению данного показателя у всех культур.

Применение на культуре иссопа препарата Альбит способствовало повышению оранжерейной всхожести на 2,5–6,3%, Циркон – 2,8–6,0%, Энерген – 3,5–9,0%, Эпин – 4,0–7,5%. Использование для обработки семян котовника стимуляторов роста позволило повысить их оранжерейную всхожесть на 2,5–7,5%. Наиболее сильное действие оказывал Эпин, повышая данный показатель по годам исследования на 4,3–7,5%. Применение Альбита на эстрагоне обеспечило увеличение всхожести на 1,5–2,3%, Циркона – на 2,3–3,8%, Энергена – на 4,5–7,8%, Эпина – на 3,3–6,0% по сравнению с контрольным вариантом.

Обработка семян мелиссы препаратами способствовала повышению оранжерейной всхожести во все годы исследований: на варианте с Альбитом на 1,5–3,2%, Цирконом – 3,2–5,5%, Энергеном – 4,0–7,5%, Эпином – 5,7–6,7%.

Испытываемые препараты оказали положительное действие как антистрессанты, что выражалось в повышении приживаемости растений после пикировки (см. табл. 4). В среднем для всех культур увеличение количества прижившихся растений после пикировки на вариантах с применением этих препаратов составило 3,5–6,4%.

К фазе ветвления действие препаратов снижалось, и наблюдалось выравнивание растений по высоте. Однако небольшое превосходство по массе растений сохранялось. Среди препаратов следует выделить Энерген и Эпин. Именно на вариантах с их применением были получены самые лучшие показатели по исследуемым признакам.

Глава 5. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ МНОГОЛЕТНИХ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР

При изучении биометрических показателей растений 1-го года жизни после высадки их на постоянное место в зависимости от применяемых регуляторов роста установили, что высота растений практически не различалась по вариантам опыта в пределах одного вида (табл. 5).

Таблица 5

Влияние регуляторов роста на биометрические показатели растений

эфиромасличных культур 1-го года жизни (среднее за 2005–2007 гг.)

Культура Вариант Начало бутонизации Начало цветения Образование семян
высота растений, см масса растений, г высота растений, см масса растений, г высота растений, см масса растений, г
Мелисса Контроль 12 204,4 18 242,7 22 288,3
Эпин 13 215,0 18 245,2 21 296,5
Энерген 13 203,4 17 245,3 22 286,9
Альбит 12 203,1 19 243,6 22 283,3
Циркон 11 207,0 17 246,7 23 275,8
Котовник Контроль 39 240,9 44 290,9 51 330,6
Эпин 39 253,1 45 298,4 51 340,6
Энерген 40 248,5 44 296,7 50 336,7
Альбит 39 253,5 44 290,3 49 328,6
Циркон 38 244,0 47 296,9 51 338,6
Иссоп Контроль 34 107,1 34 133,2 38 215,8
Эпин 33 109,8 37 138,4 38 222,2
Энерген 33 106,3 37 139,8 39 221,5
Альбит 32 103,5 34 133,3 37 216,2
Циркон 33 105,1 35 138,7 39 223,5
Эстрагон Контроль 52 252,9 59 298,5 69 357,9
Эпин 53 259,7 57 305,5 69 360,5
Энерген 51 253,0 59 305,0 68 361,3
Альбит 52 254,5 56 302,6 71 367,9
Циркон 52 246,9 58 298,1 69 355,5

В среднем за годы исследований данный показатель у мелиссы составил в фазу бутонизации 11–13 см, в начале цветения 17–19 см, в календарные сроки, совпадающие с формированием семян у котовника и иссопа, 21–23 см. У котовника высота растений по периодам развития составила соответственно 38–40, 45–47 и 49–51 см. Растения иссопа обладали самой меньшей высотой среди всех культур, которая от бутонизации и до образования семян изменялась незначительно – с 32–34 до 37–39 см. У эстрагона формировались самые высокие растения, которые к концу августа имели высоту 68–71 см.

В большей степени регуляторы роста оказали влияние на массу растений (см. табл. 5). У мелиссы в фазу бутонизации использование Эпина и Циркона повысило данный показатель на 4,9 и 1,3% соответственно. В цветение наибольшую массу имели растения на варианте с Цирконом (246,7 г), а наименьшую – на варианте с Альбитом (243,6 г). В конце августа применение Эпина положительно влияло на процессы накопления зеленой биомассы и в указанные сроки растения мелиссы по массе превосходили контроль на 2,8%.

В фазу бутонизации котовника растения контроля уступали всем вариантам опыта на 1,3–5,0%. Наибольший эффект наблюдался от применения Альбита и Эпина. Однако в последующие периоды роста стимулирующее действие Альбита прекращалось, а растения на варианте с применением Эпина сохраняли преимущество по массе и в фазу цветения и при образовании семян.

Таблица 6

Влияние регуляторов роста на биометрические показатели растений

эфиромасличных культур 2-го года жизни (среднее за 2006–2007 гг.)

Культура Вариант Бутонизация Цветение Образование семян
высота растений, см масса растений, г высота растений, см масса растений, г высота растений, см масса растений, г
Мелисса Контроль 81,5 662,1 86,0 768,1 88,5 846,5
Эпин 81,5 664,2 86,5 773,1 87,5 843,8
Энерген 80,5 660,5 84,5 762,1 87,5 849,6
Альбит 82,5 650,0 86,0 763,1 87,0 842,5
Циркон 82,5 664,5 86,5 774,2 87,5 841,1
Котовник Контроль 81,0 636,7 82,5 738,8 85,5 750,2
Эпин 80,5 641,8 83,5 735,5 84,5 749,4
Энерген 80,5 643,2 83,5 731,7 83,5 747,7
Альбит 79,5 630,7 83,0 740,1 85,0 750,7
Циркон 80,0 632,7 81,5 729,4 82,5 743,0
Иссоп Контроль 59,5 184,8 60,0 207,5 60,0 225,7
Эпин 58,5 182,7 59,5 204,8 59,0 226,1
Энерген 58,0 184,6 59,0 204,2 59,5 224,2
Альбит 59,0 185,6 60,0 205,8 61,0 225,8
Циркон 58,0 181,7 60,0 207,7 60,0 229,4
Эстрагон Контроль 132,0 1172,2 141,5 1339,1 145,5 1358,6
Эпин 133,5 1176,6 139,5 1328,5 145,5 1349,6
Энерген 132,5 1182,0 139,5 1330,3 148,0 1348,3
Альбит 135,0 1186,1 140,5 1338,0 143,5 1357,5
Циркон 134,0 1178,7 140,0 1337,3 142,5 1347,7

В фазу бутонизации иссопа отмечалось отрицательное воздействие всех регуляторов роста на накопление зеленой биомассы, за исключением Эпина, и варианты с их применением уступали контролю на 0,7–3,4%. В дальнейшем вариант с применением Альбита был на уровне контроля, а остальные варианты превышали контроль в фазу цветения на 3,6–4,7%, а в фазу образования семян – на 2,6–3,4%.

При изучении растений эстрагона 1-го года жизни было установлено, что в фазу бутонизации и начала цветения наибольшим стимулирующим эффектом обладал препарат Эпин, который способствовал повышению массы растений на 2,3–2,6%. Однако к концу августа наибольшей массой обладали растения на варианте с применением Альбита – 367,9 г (см. табл. 5).

При наблюдении за посадками эфиромасличных культур 2-го года жизни установили, что регуляторы роста не оказывали существенного влияния на биометрические показатели растений (см. табл. 6). Высота растений в пределах одного вида, как и в 1-й год жизни, по вариантам опыта различалась незначительно (всего на 1–3 см), и к моменту образования семян у мелиссы составляла 85–87 см, у котовника – 81–84 см, у иссопа – 58–59 см. В эти же календарные сроки высота растений эстрагона достигала 140–143 см.

Масса растений, в отличие от 1-го года жизни, по вариантам опыта варьировала незначительно, а различия между вариантами составляли не более 1–1,5%. Это свидетельствует о прекращении стимулирующего действия исследуемых препаратов.

Таблица 7

Урожайность зеленой биомассы в зависимости от использования регуляторов роста, т/га

Вариант Мелисса Котовник Иссоп Эстрагон
1-й год жизни
Контроль 6,80 8,18 3,74 8,41
Эпин 6,72 8,29 4,03 8,62
Энерген 6,94 8,35 4,20 8,57
Альбит 6,80 8,12 3,69 8,37
Циркон 7,03 8,48 3,89 8,51
НСР05 0,161 0,212 0,093 0,232
2-ой год жизни
Контроль 20,78 19,95 5,60 32,75
Эпин 20,87 19,86 5,53 32,87
Энерген 20,56 19,74 5,51 32,91
Альбит 20,60 19,98 5,56 33,07
Циркон 20,90 19,68 5,59 33,10
НСР05 0,590 0,441 0,163 0,818

В пересчете на 1 га в 1-й год жизни наибольший сбор зеленой массы мелиссы и котовника обеспечил вариант с применением Циркона, когда урожайность составила 7,03 и 8,48 т/га соответственно (см. табл. 7). Иссоп лучше всего наращивал биомассу на варианте с использованием Энергена – 4,2 т/га, а для эстрагона наиболее эффективным оказалось действие препарата Эпина, при применении которого урожайность зеленой массы составляла 8,62 т/га. На 2-ой год жизни воздействие регуляторов роста нивелировалось, и урожайность зеленой массы практически не зависела от применяемых препаратов.

Таблица 8

Общая продуктивность зеленой биомассы эфиромасличных культур в

зависимости от схем посадки (среднее за 2005–2007 гг.)

Культура Схемы посадки, см
70 50 80 50 90 + 50 60 120 + 60 70
г/раст. т/га г/раст. т/га г/раст. т/га г/раст. т/га
1-й год жизни
Мелисса 287 8,21 298 7,45 304 7,24 310 4,93
Котовник 335 9,58 352 8,80 362 8,62 365 5,80
Иссоп 220 6,29 238 5,95 246 5,86 255 4,06
Эстрагон 361 10,33 440 11,00 491 11,69 531 8,44
2-ой год жизни
Мелисса 662 17,87 673 15,82 689 14,47 701 10,52
Котовник 637 17,20 653 15,34 672 14,11 680 10,21
Иссоп 185 4,98 195 4,58 201 4,26 209 3,14
Эстрагон 1171 31,62 1370 32,20 1520 31,92 1643 24,65

Изучение особенностей роста, развития и продуктивности эфиромасличных культур в зависимости от схем посадки растений. При изучении закономерностей накопления зеленой биомассы в зависимости от схем посадки растений установлено, что наиболее крупные растения с наибольшей массой в 1-й год жизни формировались на варианте с наиболее редким размещением растений – 120 + 60 70 см (см. табл. 8). Так, на данном варианте общая биомасса растений составляла у мелиссы 310 г, котовника 365 г, иссопа 255 г, эстрагона 531 г. Однако в пересчете на 1 га данный вариант показывал наименьшую продуктивность зеленой биомассы – у мелиссы 4,93 т/га, котовника 5,8 т/га, иссопа 4,06 т/га, эстрагона 8,44 т/га. Наибольшую биомассу посадки мелиссы, котовника и иссопа формировали при схеме 70 50 см – 8,21 т/га, 9,58 т/га и 6,29 т/га соответственно. Эстрагон максимальную продуктивность показал на варианте 90 + 50 60 см – 11,69 т/га.

Следует отметить, что не вся биомасса, которую формируют растения, может быть использована в хозяйственных целях. Поскольку скашивание производится на высоте 10–15 см, то отчуждается до 40% накопленной зеленой биомассы. Таким образом, товарная урожайность в 1-й год жизни составляла при схеме посадки 70 50 см у мелиссы 4,92 т/га, котовника 5,75 т/га, иссопа 3,78 т/га, эстрагона 6,21 т/га; при схеме посадки 80 50 см – у мелиссы 4,48 т/га, котовника 5,28 т/га, иссопа 3,58 т/га, эстрагона 6,60 т/га; на варианте 90 + 50 60 см – у мелиссы 4,33 т/га, котовника 5,17 т/га, иссопа 3,52 т/га, эстрагона 7,02 т/га; на варианте 120 + 60 70 см – 2,96; 3,48; 2,43; и 5,07 т/га соответственно.

Таблица 9

Влияние регуляторов роста на выход эфирного масла, кг/га

Вариант Культура
мелисса котовник иссоп эстрагон
1-й год жизни
Контроль 3,67 11,92 3,28 22,24
Эпин 3,92 12,46 3,86 25,73
Энерген 3,81 13,23 3,65 24,62
Альбит 3,99 12,18 3,40 22,10
Циркон 4,37 12,56 3,78 22,42
НСР05 0,196 0,615 0,174 1,213
2-ой год жизни
Контроль 10,58 26,40 3,54 77,42
Эпин 10,48 26,21 3,57 76,73
Энерген 10,51 26,75 3,42 78,34
Альбит 10,55 26,69 3,47 78,31
Циркон 10,40 26,56 3,59 79,29
НСР05 0,260 1,091 0,181 2,892

Во 2-ой год жизни все культуры, за исключением иссопа, накапливали значительно бльшую биомассу, чем в предыдущем году (см. табл. 8). Максимальной массы растения всех культур достигали на варианте 120 + 60 70 см, однако в пересчете на 1 га для мелиссы, котовника и иссопа лучшей была схема посадки 70 50 см, а для эстрагона – 80 50 см.

Эффект от применения регуляторов роста достигался лишь в 1-й год жизни: у мелиссы – от Циркона, котовника – от Энергена, иссопа и эстрагона – от Эпина (см. табл. 9). Эти варианты опыта в 1-й год жизни изучаемых культур давали наибольший выход основной продукции с единицы площади: 4,37; 13,23; 3,86 и 25,73 кг/га соответственно.

Во 2-ой год жизни существенных различий между вариантами опыта установлено не было. Наибольший сбор эфирного масла обеспечивал эстрагон – 76,73–79,29 кг/га – за счет того, что данная культура превосходила все остальные и по урожайности надземной биомассы и процентному содержанию эфирного масла в растениях. Наименьший выход продукции отмечался у иссопа – 3,28–3,86 кг/га, причем, в отличие от других культур, во 2-ой год жизни продуктивность не возрастала, и даже на некоторых вариантах уменьшалась (табл. 10).

Таблица 10

Выход эфирного масла в зависимости от схем посадки, кг/га

Культура Схемы посадки, см НСР05
70 50 80 50 90 + 50 60 120 + 60 70
1-й год жизни
Мелисса 4,19 3,57 3,69 2,51 0,182
Котовник 12,65 10,92 11,37 7,66 0,563
Иссоп 3,96 3,52 3,69 2,55 0,171
Эстрагон 24,16 26,20 27,35 19,76 1,320
2-ой год жизни
Мелисса 10,39 8,68 9,11 6,15 0,488
Котовник 25,79 22,06 23,01 15,38 1,053
Иссоп 3,34 3,16 3,13 2,21 0,169
Эстрагон 82,75 93,03 82,14 67,00 3,011

Наибольший выход эфирного масла с 1 га и в 1-й и во 2-ой годы жизни у мелиссы, котовника и иссопа отмечался на варианте со схемой посадки 70 50 см, которому все варианты с более редким размещением растений значительно уступали: у мелиссы на 11,9–40,8%, котовника на 13,7–40,4%, иссопа на 5,4–35,6%. У эстрагона в 1-й год жизни наилучшим по данному показателю оказался вариант с двухстрочной схемой посадки – 90 + 50 60 см, когда сбор эфирного масла составил 27,35 кг/га, что на 4,2–27,8% больше по сравнению с другими вариантами. Однако во 2-ой год жизни наиболее эффективным оказалось возделывание данной культуры при размещении ее по схеме 80 50 см, что обеспечивало выход эфирного масла 93,03 кг/га и превышало остальные варианты на 11–28%.

Глава 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ

САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

В первый год жизни получали всего один укос зеленой массы изучаемых культур, а урожайность основной продукции была невысокой. Поэтому расчетная себестоимость продукции, получаемой в 1-й год возделывания, достигала очень высоких значений: у мелиссы – 5,97; котовника – 1,98; иссопа – 6,31; эстрагона 0,91 тыс.руб./кг (табл. 11). Возделывание мелиссы в 1-й год было убыточным, когда убытки составили 4,05 тыс. руб./га. Несмотря на то, что выход основной продукции у иссопа был меньше, чем у мелиссы, но за счет высокой цены реализации возделывание данной культуры было более рентабельным (35%) и приносило небольшой условный чистый доход – 8,66 тыс. руб./га. Возделывание котовника и эстрагона уже в 1-й год обеспечивало достаточно высокие значения условного чистого дохода и уровня рентабельности. У котовника данные показатели составили 31,93 тыс. руб./га и 128%, а у эстрагона – 29,70 тыс. руб./га и 119% соответственно.

Таблица 11

Экономическая эффективность выращивания эфиромасличных

культур

Показатели Культура
мелисса котовник иссоп эстрагон
1-й год жизни
Выход основной продукции, кг/га 4,19 12,65 3,96 27,35
Оценка продукции, тыс. руб./га 20,95 56,93 33,66 54,70
Прямые затраты, тыс. руб./га 25,00 25,00 25,00 25,00
Себестоимость, тыс. руб./кг 5,97 1,98 6,31 0,91
Условный чистый доход, тыс. руб./га – 4,05 31,93 8,66 29,70
Уровень рентабельности, % – 16 128 35 119
2-ой год жизни
Выход основной продукции, кг/га 10,39 25,83 3,54 93,03
Оценка продукции, тыс. руб./га 51,95 116,24 30,09 186,26
Прямые затраты, тыс. руб./га 20,00 20,00 20,00 20,00
Себестоимость, тыс.руб./кг 1,92 0,77 5,65 0,22
Условный чистый доход, тыс.руб./га 31,95 96,24 10,09 166,26
Уровень рентабельности, % 160 481 50 831

Исследования показали, что возделывание многолетних эфиромасличных культур 2-го года жизни дает гораздо больший экономический эффект. Снижение затрат, производимых в 1-й год на выращивание рассады и высадку ее на постоянное место, позволило снизить себестоимость продукции у всех изучаемых культур. Наименьшая себестоимость продукции (0,22 тыс. руб./кг) и наивысший уровень рентабельности (831%) отмечались у эстрагона за счет высокого выхода продукции с единицы площади (93,13 кг/га) при том же уровне затрат, что и у других культур.

У мелиссы выход продукции значительно увеличивался по сравнению с 1-ым годом возделывания (10,39 кг/га), что позволило в 3 раза снизить себестоимость продукции (1,92 тыс. руб./кг) и сделать производство эфирного масла данной культуры достаточно рентабельным (160%). Высокорентабельным (481%) также являлось возделывание котовника за счет достаточной низкой себестоимости единицы продукции (0,77 тыс. руб./кг). Самой высокой себестоимостью продукции и низким уровнем рентабельности отличался иссоп, так как выход эфирного масла с 1 га был очень низким, даже ниже, чем в 1-й год жизни. Однако за счет снижения прямых затрат уровень рентабельности повышался с 35 до 50%.

ВЫВОДЫ

1. Несмотря на замедленное развитие в начальные периоды роста, растения эстрагона к концу 1-го года жизни опережают остальные культуры по высоте и массе. Во 2-ой год жизни наиболее мощные и высокие растения формируются у эстрагона. Наименьшую высоту и массу имеют растения иссопа. Наиболее быстрым развитием во 2-ой год жизни обладают растения котовника, у которого наблюдается более раннее наступление всех фенологических фаз.

2. Выявлено, что рост и развитие изучаемых эфиромасличных растений в агроклиматических условиях и на почвах Саратовской области отвечает производственным требованиям по габитусу куста. Наращивание зеленой биомассы за вегетативный сезон обеспечивает высокий уровень рентабельности производства данных культур.

3. Изучаемые препараты (Альбит, Эпин, Энерген и Циркон) оказывают положительное влияние на рост и развитие растений, которое выражается в повышении лабораторной и оранжерейной всхожести от 1,5 до 8%. Наибольший эффект достигается при использовании Эпина и Энергена, когда основные показатели посевных свойств семян (лабораторная и оранжерейная всхожесть) улучшались на 4,7–6 и 5–6% соответственно. Для иссопа и эстрагона наилучшим является использование Энергена, тогда как для котовника и мелиссы – Эпина. Наилучший результат среди изученных препаратов достигается при использовании в качестве антистрессантов Эпина и Энергена. В среднем для всех культур увеличение количества прижившихся растений после пикировки на вариантах с применением этих препаратов увеличивается на 3,5–6,4%.

4. Наибольший экономический эффект в 1-й год возделывания изучаемых культур достигается при выращивании котовника (уровень рентабельности 128%). Во 2-ой год жизни самую высокую (831%) рентабельность обеспечивает эстрагон за счет резко возрастающего сбора эфирного масла.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения наиболее полных всходов с высокой силой роста, повышения приживаемости растений после пикировки, а также с целью формирования рассады более высокого качества, семена эфиромасличных культур необходимо обрабатывать регуляторами роста. Для иссопа и эстрагона следует применять препарат Энерген, а для котовника и мелиссы – Эпин.

2. С целью создания оптимальных условий для роста и развития эфиромасличных культур рекомендуется размещать их растения по схемам: мелиссу, котовник, иссоп – 70 50 см, эстрагон – 80 50 см.

3. В условиях Саратовской области рекомендуется выращивание наиболее продуктивных и высокорентабельных эфиромасличных культур: эстрагона и котовника.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

* – публикация в печатном издании перечня ВАК РФ

  1. Титов В.Н., Канаев М.В. Обоснование перспективности эфиромасличных культур семейства Яснотковые // Материалы VI Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений». Белгород, 2006. – С. 211–212.
  2. Титов В.Н., Канаев М.В. Обоснование перспективности многолетних эфиромасличных культур // Сб. науч. ст. «Актуальные проблемы земледелия». Саратов: Изд-во «Научная книга», 2006. – С. 200–204.
  3. Титов В.Н., Канаев М.В. Исследование влияния регуляторов роста на рассаду многолетних эфиромасличных культур // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития АПК». Саратов: Изд-во Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова, 2006. – С. 98–101.
  4. Титов В.Н., Канаев М.В. Влияние регуляторов роста на рассаду многолетних эфиромасличных культур // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Социально-экономические преобразования в сельском хозяйстве России: исторические аспекты Столыпинской реформы и приоритеты современной аграрной политики». Саратов: Изд-во Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова, 2006. – С. 72–74.
  5. Титов В.Н., Канаев М.В. Исследование влияния регуляторов роста на рассаду многолетних эфиромасличных культур // Материалы конференции, посвященной 119-ой годовщине со дня рождения академика Николая Ивановича Вавилова. Саратов: Изд-во Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова, 2006. – С. 88–90.
  6. Земскова Ю.К., Канаев М.В. Исследования эффективности биостимуляторов роста и развития растений на многолетних эфиромасличных культурах // Материалы научно-практической конференции, посвященной 120-ой годовщине со дня рождения академика Николая Ивановича Вавилова. Саратов: Изд-во Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова, 2007. – С. 152–154.

7.* Канаев М.В., Титов В.Н. Перспективы выращивания эфиромасличных трав (мелиссы, котовника, иссопа, эстрагона) в условиях Саратовской области // Вестник Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова спецвыпуск. Саратов: Изд-во Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова, 2007. – С. 48–51.



 



<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.