WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

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 Д.Н. Прянишникова»

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 Д.Н. Прянишникова» по адресу: 614990, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23.

Тел./факс (342) 212-53-94, E-mail: DM220.054.02@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова», с авторефератом – на сайтах http://vak.ed.gov.ru и http://pgsha.ru

Автореферат разослан «24» февраля 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета                               Ю.А. Акманаева

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, М.М. Циунель (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 ООО «Краснокамские теплицы Тепличный комбинат» и сельскохозяйственной производственной компании Ван-Агро на площади 0,1 га.

Апробация. Результаты исследований ежегодно докладывались (2009-2011 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 2009-2011 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 м.

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 м. Схема посева 4510 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./см). Ростки выращивали в пластиковых контейнерах площадью 52 см, 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+0,46346lb (r=0,93), S=-17,30+10,239b (r=0,86), S=-39,25+6,6886l (r=0,87), S=9,1222+0,22307l (        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 Б.А. Доспехову (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 Г.И. Тараканова (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 1150-1340°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. И.А. Прохоров (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 2009-2011 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 2009-2011 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.

Таблица 3 - Влияние способа выращивания и площади питания на количество семян в плоде, шт., среднее за 2009-2011 гг.

Способ выращивания

(А)

Площадь питания, см2

(В)

Порядок ветвления

I

II

III

Посевной

450

32

29

25

900

30

27

22

1350

30

28

25

В среднем

31

28

24

Рассадный

450

27

26

19

900

27

25

24

1350

32

29

24

В среднем

29

27

22

В среднем по фактору В

450

30

28

22

900

29

26

23

1350

31

29

25

Динамика формирования площади листьев в посеве (посадке) подчинялась определенной закономерности. К фазе 3-4 настоящих листьев индекс листовой поверхности находился на уровне 0,002-0,006, затем темпы нарастания увеличивались – в фазу цветения и начала созревания семенных растений индекс листовой поверхности соответствовал максимальному значению в опыте – 1,9. К концу вегетации в посевах (посадках) семенных растений руколы зеленые листья полностью отмирали.

Формирование урожая зависит не только от величины площади листьев, но и от времени ее функционирования. Фотосинтетический потенциал (ФСП) объединяет эти показатели. При загущенных схемах посева (посадок) величина фотосинтетического потенциала во все фазы развития семенников имела максимальные значения (табл. 5). Не зависимо от способа выращивания растений, увеличение площади питания приводило к снижению данного показателя в 2-3 раза.

Наибольший фотосинтетический потенциал наблюдался в период цветение-созревание, когда площадь ассимиляционной поверхности листьев была максимальной. Следует подчеркнуть, что в период всходы-стеблевание и стеблевание-цветение рассадная культура превосходила безрассадную в результате увеличения продолжительности прохождения данных фаз развития растений. В последующие периоды развитие растений ускорялось и посевная культура в фазе цветение-созревание имела больший фотосинтетический потенциал. В целом за весь период вегетации растений он находился на уровне: при посевной культуре – 919-268 тыс.м2сут./га, при рассадной – 678-565 тыс.м2сут./га.

Таблица 5 – Влияние способа выращивания и площади питания на показатели фотосинтетического потенциала (тыс.м2сут./га) и чистой продуктивности фотосинтеза (г/м2сут.) растений руколы, среднее за 2009-2011 гг.

Способ выращива-ния

(А)

Площадь питания, см2

(В)

Всходы-

стеблевание

Стеблевание - цветение

Цветение-

созревание

Всходы-

созревание

ФСП

ЧПФ

ФСП

ЧПФ

ФСП

ЧПФ

ФСП

ЧПФ

Посевной

450

258

3,77

120

1,15

729

0,19

919

1,36

900

113

4,31

65

4,83

397

0,79

438

2,54

1350

75

4,13

37

10,11

222

1,68

268

3,95

В среднем

149

4,07

73

5,36

449

0,89

542

2,62

Рассадный

450

305

3,19

140

2,04

542

0,53

678

2,23

900

212

2,30

100

4,77

432

1,10

577

2,50

1350

176

1,76

79

7,12

376

1,50

565

2,54

В среднем

231

2,42

106

4,64

450

1,04

607

2,42

В среднем по фактору В

450

282

3,48

130

1,60

636

0,36

799

1,80

900

163

3,31

83

4,80

415

0,95

508

2,52

1350

126

2,95

58

8,62

299

1,59

417

3,25

Интенсивность фотосинтеза посева характеризует показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). В первые месяцы вегетации растений руколы (всходы-стеблевание, стеблевание-цветение) чистая продуктивность фотосинтеза была выше, чем в последующие (цветение-созревание), так как в начале вегетации растения не затеняли друг друга, в дальнейшем, в результате увеличения площади ассимиляционной поверхности чистая продуктивность фотосинтеза уменьшалась в связи с затенением нижних листьев. В целом за весь период вегетации растений величина чистой продуктивности фотосинтеза находилась на уровне 1,36-3,95 г/м2сут. Способ выращивания не влиял на изменение данного показателя. Следует отметить, что при увеличении площади питания фотосинтетический потенциал посевов (посадок) в опытах уменьшался, а чистая продуктивность фотосинтеза, наоборот, возрастала, что и определяло большую урожайность семян при меньших площадях питания (450 см2) и семенную продуктивность отдельного семенника руколы сорта Изумрудная при больших в опытах площадях питания (1350 см2).

Данные по урожайности не выявили преимущества изучаемых способов выращивания (табл. 4). Значимая разница отмечалась лишь между площадями питания. Уровень урожайности соответствует показателям, имеющимся в литературе для других зеленных культур (в среднем 7,3-9,9 ц/га).

Масса 1000 семян, сформировавшихся на побегах первого порядка ветвления, имела лучшие показатели при рассадном способе выращивания. Всхожесть семян значимо не различалась в сравниваемых вариантах.

В результате проведенных исследований установлено, что увеличение площади питания растения индау и, связанное с этим улучшение освещенности, приводило к повышению его семенной продуктивности с 5,3 до 11,8 г при безрассадной культуре и площадях питания 450, 1350 см2 соответственно; с 7,1 до 13,7 г при рассадном способе выращивания и площадях питания 450, 1350 см2.

Таблица 4 - Урожайность семян руколы сорта Изумрудная при разных способах выращивания и площади питания растений, ц/га

Способ выращивания

(А)

Площадь питания, см2

(В)

Урожайность

Среднее

2009

2010

2011

Посевной

450

9,8

8,5

11,4

9,9

900

9,2

7,9

9,2

8,8

1350

8,4

7,1

6,4

7,3

Рассадный

450

9,0

9,5

11,3

9,9

900

7,5

8,1

10,0

8,5

1350

6,4

7,6

10,7

8,2

НСР05

Част. разл.

А

В

АВ

2,49

1,45

Fф<F05

Fф<F05

0,87

0,49

0,62

Fф<F05

2,66

1,53

1,87

Fф<F05

1,41

Fф<F05

1,00

Fф<F05

Влияние сроков посева руколы в открытом грунте на урожайность салатной продукции

Одним из ведущих показателей зеленных культур, к которым относится  рукола, является возможность, благодаря их скороспелости, осуществлять создание регулярного (конвейерного) обеспечения населения ценной диетической продукцией. Это определяет необходимость установления сроков посева и периодов возможной реализации выращенной продукции. Данные по этим вопросам в отношении руколы в известной нам литературе отсутствуют.

Изучение сроков посева, проведенное в условиях открытого грунта. показало, что возможный период получения в этих условиях салатной продукции определяется сроками посева, начиная с конца апреля-начала мая по первую половину августа. Ежегодно в этот период проводили по 6 сроков посева с интервалом в 15-20 суток. Наступление технической спелости в среднем наступало на 41 сутки при коэффициенте вариации этого показателя 22%. Количество листьев у растений составило 10,9 штук (V=17%), индекс листовой поверхности находился по годам в пределах 1,2-1,7. Средняя урожайность за годы исследований 0,96 кг/м2. Погодные условия оказывали значительное влияние на степень варьирования этого показателя, в связи с погодными условиями 2010 г. коэффициент вариации достиг 60%. В 2009 и 2011 гг. степень изменчивости урожайности находилась на среднем уровне – 22%.

Накопление сухого вещества растениями на момент уборки было различным. Большее содержание сухого вещества во все года исследований отмечалось при летних сроках посева (середина июня - август) (табл. 6). В среднем за три года исследований выход сухого вещества при разных в опыте сроках посева составил 105,3 г/м2 при коэффициенте вариации 38%.

Таблица 6 – Урожайность сухого вещества и интенсивность фотосинтетических процессов руколы при разных сроках посева

Год

Срок посева

Индекс листовой поверхности

Сухое вещество, г/м2

ФСП, тыс.мсут./га

ЧПФ, г/мсут.

2009

1

1,99

86,6

398

2,18

2

1,55

99,8

264

3,78

3

1,74

153,0

417

3,67

4

1,49

146,9

223

6,59

5

1,62

131,2

291

4,51

6

1,67

120,5

368

3,27

В среднем

1,68±0,073

V=10,7%

123,0±10,65

V=21,2%

326,8±32,09

V=24,1%

4,00±0,604

V=37,0%

2010

1

1,07

71,8

213

3,37

2

1,05

30,1

205

1,47

3

1,38

44,9

242

1,86

4

1,57

99,4

282

3,53

5

1,20

133,3

389

3,43

6

1,20

196,5

353

5,57

В среднем

1,25±0,082

V=16,0%

96,1±25,19

V=64,3%

280,7±30,96

V=27,0%

3,21±0,596

V=45,5%

2011

1

1,12

61,5

218

2,82

2

1,35

100,8

243

4,15

3

1,44

116,6

252

4,63

4

1,47

102,8

293

3,51

5

1,42

88,2

263

3,35

6

1,43

111,1

379

2,93

В среднем

1,37±0,053

V=9,5%

96,9±8,10

V=20,5%

274,7±23,15

V=20,6%

3,57±0,286

V=19,6%

В среднем за три года

1,43±0,059

V=17,5%

105,3±9,44

V=38,0%

294,06±16,73

V=24,1%

3,59±0,292

V=34,5%

Следует подчеркнуть, что большее накопление сухого вещества наблюдалось в 2009 году. В сравнении с 2010 и 2011 гг. на единице площади накопилось в 1,3 раза большее количество сухого вещества, чему способствовали более благоприятные погодные условия для данной культуры в этом году.

Величина фотосинтетического потенциала изменялась по срокам посева и годам исследований. Этому способствовали разные условия в периоды вегетации растений притом или ином сроке посева. В среднем за три года исследований фотосинтетический потенциал посевов салатных растений руколы составил 294 тыс. м2сут./га при коэффициенте вариации 24%.

ЧПФ была максимальной в 2009 г. при посеве в июле, в 2010 г. при посеве в июле и августе, в 2011 г. при посеве в июне. В среднем за три года исследований чистая продуктивность фотосинтеза составила 3,6 г/м2сут. при коэффициенте вариации 35%.

Полученные за три года материалы показывают, что при всех принятых в опытах сроках посева возможно поступление продукции в течении 60-80 суток. Увеличение сроков посева до 8-9 в сезон будет служить основой для создания конвейера производства зелени руколы в период с 10-15 июня по 10-15 октября.

Содержание нитратов и их распределение в листьях растений руколы

Биологические особенности культур, условия их выращивания определяют не только содержание ценных для организма соединений (витаминов, сахаров, ароматических соединений), но и влияют на накопление в овощах избыточного содержания нитратов. Для большинства зеленных культур определены пределы содержания нитратов в товарной части урожая (ПДК 2000 мг/кг).

В опытах среднее содержание нитратов в листьях руколы, выращиваемой в условиях открытого грунта, не превышало 800-900 мг/кг.

В литературе отсутствуют данные о количественном распределении нитратов в разных частях растения, о роли этих показателей в общей оценке содержания нитратов в товарной продукции. Определение содержания нитратов в различных частях листа растения руколы (рис. 1, табл. 7) показало, что большее их количество содержалось в тканях черешка (I), срединной жилки листа (II) и наименьшее в тканях сегментов листа (IV).

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Рис. 1 – Нитратов в частях листа растения руколы, мг/кг (I-черешок, II-срединная жилка, III-боковые жилки, IV-сегменты листа)

Таким образом, в общей массе листа на долю черешка и срединной жилки приходится 56%, в тоже время в этих частях листа накапливается 81% общего количества нитратов; масса сегментов листа составляет 44% от массы листа и содержит лишь 19% имеющихся в листе нитратов.

Таблица 7 - Особенности распределения нитратов в частях листа руколы, среднее за 2009-2011 гг.

Лист и его составные части

Нитраты, мг/г

Масса листа и его частей, г

Доля нитратов в частях растения, %

Среднее содержание нитратов, мг/кг

% от массы листа

Лист

0,88

14,2±0,24

100

880

100

В том числе

черешок

1,43

4,4±0,18

50

1430

31

листовая пластинка

0,63

9,8±0,21

50

630

69

Влияние субстрата и плотности посева на урожайность ростков руколы (лабораторный опыт)

Овощи — сочные органы травянистых растений. Все большую популярность в мире получают такие виды диетической продукции как проростки и ростки различных культурных растений — овощных, полевых, кормовых и других (Круг Г., 1986; Вигмор Э., 2000; Мухин В.Д., 2004; Папонов А.Н., 2007).

В процессе прорастания семян, формирования проростков в условиях хорошего обеспечения кислородом, благоприятной для каждой культуры температуре под влиянием ферментов, сложные запасные питательные вещества семени (крахмал, белки) превращаются в простые, легко доступные человеческому организму формы, резко возрастает содержание витаминов, соли и микроэлементы семян содержатся в доступной форме.

А.Н. Папонов (2007) предлагает разделять понятие проросток и росток. Проросток — начавшие прорастать семена, ростовые процессы в них идут полностью за счет гетеротрофного питания, период их выращивания 4-5 суток во влажной среде. Выращивание проростков осуществляется в мире промышленным способом или в индивидуальных условиях. Росток — фаза роста молодого растения, перешедшего от гетеротрофного к автотрофному питанию. В соответствии с систематическим положением растений ростки имеют хорошо выраженный гипокотиль, зеленые семядоли или наличие первых настоящих листьев. Выращивание ведется на инертных субстратах в течение 10-15 суток, необходима в конечный период выращивания освещенность (Вигмор, 2000; Папонов А.Н., 2007). В Европе имеется опыт промышленного выращивания ростков (Круг Г., 2000).

Таблица 8 - Влияние субстрата и плотности посева семян на урожайность и структуру ростков руколы, среднее за 2009-2011 гг.

Субстрат

Плотность посева, шт./см

Всходы, шт./см

Урожайность,

г/100 см

Массовая доля, %

гипокотиль

семядоли

Вата

10

10,6±0,17

1,1±0,09

68

32

20

19,5±0,16

2,0±0,29

65

35

Треста льна

10

11,7±0,44

1,1±0,32

55

45

20

19,2±0,20

2,3±0,35

58

42

Треста льна +

верховой торф

10

10,5±0,31

1,3±0,19

53

47

20

20,6±0,30

2,7±1,25

58

42

Верховой торф

10

10,2±2,01

1,6±0,72

47

53

20

20,1±0,10

3,2±0,91

52

48

В отечественной и зарубежной литературе отсутствуют сведения о выращивании ростков руколы и их использовании. В опытах субстрат слоем 1-1,5 см укладывали на дно пластиковых контейнеров с высотой стенки 6-7 см, насыщали влагой и высевали семена. Затем контейнеры помещали в условия полной темноты (температура 22-25°С, влажность 95%). На 3-4 сутки контейнеры выставляли на свет. Уборка на 7-8 сутки от посева. Рекогносцировочные опыты показали (табл. 8), что оптимальное количество семян 10-20 шт./см2. Ниже 10 шт./см, урожайность сокращалась, увеличение свыше 25 шт./см, вследствие выделения семенами слизи, к корневой системе не поступал кислород, что приводило к гибели посевов.

Большая урожайность получена при посеве 20 шт. семян на см. Выявлены тенденции увеличения урожайности при использовании в качестве субстрата верхового торфа. Преимущество торфяного субстрата и его смеси с трестой льна может быть объяснено исходя из литературных данных наличием гуминовых соединений. Урожайность в сравнении с субстратом из ваты возрастала в 1,5 раза и достигала в пересчете на 1 м полезной площади 3,2 кг (табл. 8).

На инертных органических субстратах убираемая масса ростков по отношению к массе высеянных семян возрастала в 7-11 раз (табл. 9), верховой торф в смеси с трестой льна способствует возрастанию массы ростков в 9,4-9,8 раз, а верховой торф в 11,1-11,5 раз.

Таблица 9 - Отношение массы ростков руколы к массе высеянных семян на разных видах субстрата, среднее за 2009-2011 гг.

Плотность посева, шт./см2

Субстрат

вата

треста льна

треста льна

+

торф

торф верховой

10

7,7

7,8

9,4

11,1

20

7,2

8,3

9,8

11,5

Содержание витамина С в ростках находилось на уровне 73 мг%. Количество нитратов в ростках руколы имело низкие показатели – в среднем 13,9 мг/кг. Следует отметить, что большее количество нитратов накапливалось в гипокотиле ростка (16,8 мг/кг), что на 5,9 мг/кг выше по сравнению с его семядолями.

Экономическая эффективность выращивания семян руколы сорта Изумрудная

На основании проведенных исследований дана оценка экономической эффективности выращивания семян руколы сорта Изумрудная в зависимости от способов выращивания и площади питания растений.

При выращивании руколы посевом семян в грунт себестоимость 1 кг семян по площадям питания изменяется от 162,6 до 177,1 руб. При цене реализации 400 руб./кг выручка от их реализации составляет 312-364 тыс. руб. Наибольшая сумма прибыли получена в варианте опыта с площадью питания 450 см — 216 тыс. руб. При площади питания 900 и 1350 см, сумма прибыли снижалась на 20,3-42,1 тыс. руб. Наибольший уровень рентабельности получен в варианте с площадью питания 450 см — 146%, что больше по сравнению с другими вариантами на 20%.

Выращивать семена руколы в Пермском крае экономически выгодно, используя посевной способ выращивания.

ВЫВОДЫ

1. При посеве семян руколы в грунт фаза начала стеблевания наступает в среднем на 40 день от массовых всходов, начало цветения на 60 день, начало созревание семян на 90 день, при сумме активных температур соответственно 420-450°С, 640-710°С, 990-1120°С.

2. Площади питания оказывают существенное влияние на архитектонику семенников – при площади питания 450 см формировались семенники I и II типа, при площади питания 1350 см - II и III типа ветвления. Семенники III типа ветвления формировали наибольшее количество побегов третьего порядка ветвления, цветение на которых наступало на 10-15 суток позже, чем на побегах первого порядка ветвления.

3. Процент завязавшихся семян в плоде на побегах первого и второго порядка составлял 85-95%, на побегах третьего порядка ветвления – 75-85%. Количество плодов на растении было меньшим при загущенных посевах (посадках), но на единице площади не зависело от этого фактора.

4. Урожайность семян руколы сорта Изумрудная в среднем за три года составила 8,7 ц/га, она не зависела от способов выращивания (посевной, рассадный), но существенно возрастала при меньших площадях питания растений. Масса 1000 семян, сформировавшихся на побегах первого порядка ветвления, имела лучшие показатели при рассадном способе выращивания. Всхожесть семян значимо не различалась в сравниваемых вариантах.

5. При увеличении площади питания фотосинтетический потенциал посевов (посадок) в опытах уменьшался с 417 до 799 тыс. м2сут./га, а чистая продуктивность фотосинтеза, наоборот, возрастала с 1,80 до 3,25 гм2сут., что и определяло большую урожайность семян при меньших площадях питания (450 см2) и семенную продуктивность отдельного семенника руколы сорта Изумрудная при больших в опытах площадях питания (1350 см2).

6. Содержание нитратов в листьях руколы независимо от условий выращивания находилось в пределах ПДК (2000 мг/кг). В наших опытах среднее содержание нитратов в листьях руколы, выращиваемой в условиях открытого грунта, не превышало 800-900 мг/кг.

7. В структуре листа руколы нитраты распределяются неравномерно: в черешке 1430 мг/кг, пластинки 630 мг/кг, сегментах листа 220 мг/кг. Доля этих частей в массе листа составляла: черешок – 31%, пластинка листа – 69%, в том числе 44% сегментов листа.

       8. Уборочная спелость руколы в открытом грунте наступает в среднем через 39-42 сутки от массовых всходов при сумме активных температур за этот период 420-475°С, урожайность достигает 0,8-1,1 кг/м.

9. В открытом грунте оптимальными сроками посева, обеспечивающие конвейерное поступление салатной продукции с июня по октябрь месяц являются посевы с конца апреля-начала мая и до первой декады августа.

10. В среднем за три года исследований фотосинтетический потенциал посевов салатных растений руколы составил 294 тыс. м2сут./га при коэффициенте вариации 24%. Чистая продуктивность фотосинтеза составила 3,6 г/м2сут. при коэффициенте вариации 35%.

11. Установлена возможность внесезонного выращивания нового вида овощной продукции – ростков. Лучшие результаты получены при использовании в качестве субстрата тресты льна, верхового торфа, либо их сочетания. Оптимальная плотность посева семян 20 шт./см, обеспечивающая получения урожайности на уровне 3,2 кг/м2.

12. Производство семян руколы сорта Изумрудная посевным способом в условиях Пермского края при урожайности 9,9 ц/га и цене реализации семян 400 руб./кг обеспечивает получению прибыли 216 тыс. руб./га и уровню рентабельности 146%.

Рекомендации производству

1. В Пермском крае на высоко окультуренной дерново-подзолистой почве для получения урожаев высококачественных семян на уровне 9-10 ц/га с высокими показателями экономической эффективности, использовать посевной способ выращивания при площадях питания растений 450-900 см.

2. Для конвейерного производства салатной продукции руколы в условиях открытого грунта в летне-осенний сезон посевы проводить с конца апреля-начала мая до I декады августа с интервалом в 10-15 суток.

3. Для выращивания салатной продукции использовать выведенный на кафедре плодоовощеводства сорт руколы Изумрудная.

4. При выращивании ростков руколы применять органические виды субстратов (треста льна, верховой торф и их сочетание), плотность посева семян 20 шт./см.

5. В диетическом питании использовать пластинку листа, а для детского питания его сегменты, содержащие наименьшее количество нитратов.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

1. Папонов, А.Н. Ростки — функциональный овощной продукт / А.Н. Папонов, В.Н. Ширинкин // Гавриш. - 2010. - №2. - С. 8-9.

2. Ширинкин, В.Н. Особенности семеноводства руколы (индау) сорта Изумрудная при рассадной культуре в условиях Предуралья / В.Н. Ширинкин, А.Н. Папонов // Аграрный вестник Урала. - 2011. - №7. - С. 10-11.

3. Папонов, А.Н. Безрассадный способ выращивания семенных растений руколы сорта Изумрудная в условиях Предуралья / А.Н. Папонов, В.Н. Ширинкин, Р.А. Торосян // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2011. - №6. — С. 25-28.

В сборниках научных трудов:

1. Ширинкин, В.Н. Выращивание зеленных культур на салатной линии тепличного комбината «Пермский» / В.Н. Ширинкин, А.Н. Папонов // Юбилейные чтения: сб. науч. тр. - Екатеринбург: Уральская ГСХА, 2009. - С. 118-122.

2. Ширинкин, В.Н. Сравнительная характеристика сортов руколы, выращенных в условиях необогреваемой пленочной теплице Пермского края / В.Н. Ширинкин, Е.И. Солянова // Молодежная наука 2011: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Пермь, ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2011. - С. 47-48.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная 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.