CC BY
16
УДК 633/635:81/.85
агробиологические особенности крамбе
абиссинской
А.А. СМИРНОВ1, доктор сельскохозяйственных наук, директор
Т.Я. ПРАХОВА1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
А.Д. СМИРНОВ2, младший научный сотрудник пензенский НИИСХ, ул. Мичурина, 1б, Лунино-1, Пензенская обл., 442731, Россия
2Пензенская ГСХА, ул. Ботаническая, д. 30, г. Пенза, 440014, Россия ussia
E-mail: [email protected]
Резюме. В статье представлены результаты фенологических наблюдений, которые проводили с 2005 по 2014 гг. Объектом исследований служила нетрадиционная масличная культура - крамбе абиссинская. Работа выполнена с целью определения биологических требований культуры к теплу и влаге, а также продолжительности ее вегетационного периода. Основные фазы развития растений крамбе -всходы, образование розетки, стеблевание, бутонизация, цветение и полное созревание. В благоприятных условиях дружные всходы появляются обычно на 7-9 дн. после посева. В начале вегетации крамбе растет медленно. В период бутонизации, в зависимости от обеспеченности влагой и теплом, происходит наиболее быстрый рост культуры в высоту. От бутонизации до цветения крамбе проходит 25-35 дн. Цветение наступает на 45-55 дн. после появления всходов и продолжается 15-20 дн. Процесс созревания длится 25-35дн. В целом продолжительность роста и развития растений культуры составляет в среднем 90-102 дн. Общая длительность периода вегетации и отдельных фенологических фаз зависит в основном от вла-гообеспеченности. Так, в засушливые годы при ГТК 0,5 и 0,2 продолжительность вегетации составила 90 и 89 дн., соответственно. В годы с избыточным увлажнением крамбе развивается медленнее: при ГТК 1, 7 период от всходов до спелости составил 101 дн. Математический анализ показал тесную зависимость между продолжительностью вегетационного периода и температурой воздуха (r=0,79), а также с ГТК(r=0,89). Благодаря своей неприхотливости, адаптивности к факторам среды и короткому вегетационному периоду за годы исследования крамбе можно отнести к числу перспективных культур для возделывания в различных агробиологических условиях. Ключевые слова: крамбе абиссинская, биология, фазы развития, вегетационный период, климатические условия, тепло, влага.
Для цитирования: Смирнов A.A., Прахова Т.Я., Смирнов А.Д. Агробиологические особенности крамбе абиссинской //Достижения науки и техники АПК. 2014. Т.28. №12. С. 43-45.
Продукционный процесс растений, определяется как совокупность взаимосвязанных процессов роста и развития, фотосинтеза, накопления урожая и других свойств, то есть предполагает целостность самого растения как феномена жизни.
Известно, что каждое растение представляет собой целостную морфогенетическую структуру со своими особенностями роста, образования органов и формирования продуктивности на каждом этапе развития. Последовательной реализацией развития организма в конкретных условиях внешней среды, служит онтогенез растения, который подразделяют на этапы и периоды [1].
Цель наших исследований - изучение биологических требований культуры крамбе к теплу и влаге для определения возможности ее выращивания в различных агроклиматических условиях.
Достижения науки и техники АПК. 2014. Т 28. № 12 —
Условия, материалы и методы. Фенологические наблюдения проводили с 2005 по 2014 гг. По влагообеспеченности вегетационные периоды в годы исследований были контрастными: гидротермический коэффициент варьировал в среднем от 0,2 до 1,7. Один из них (2010 г.) можно характеризовать как экстремально засушливый (ГТК - 0,2); три как недостаточно увлажненные (ГТК <0,9); три как избыточно увлажненные (ГТК>1,3). Самые благоприятные условия для формирования высокой продуктивности крамбе складывались в годы с нормальным увлажнением - (ГТК 1,0-1,2). В целом за период исследований сумма осадков во время активной вегетации колебалась от 18,7 до 249,0 мм. Среднесуточная температура составляла 17,0-19,9°С, что превышает среднемноголетнюю норму на 0,2-3,1°С. Наибольшая сумма эффективных температур отмечена в 2004 и 2010 г. - 1782,7 и 1812,6°С соответственно. Объект исследований - растения крамбе абиссинской. Все наблюдения за ростом и развитием крамбе проводили по [2].
Таблица 1. Фазы роста растений крамбе абиссинской
Фаза роста
Морфологические признаки
Продолжительность, дн.
Всходы
f
Образование
розетки
Стеблевание
Бутонизация
Цветение
г
Л f
Созревание
Над поверхностью 6-12 почвы появляются семядольные листочки, которые в дальнейшем расправляются. Появляются первый, второй и третий настоящие листья. Формируется 10-13
розетка, появляются четвертый-двенадцатый листья.
Высота растений 15-20 увеличивается до 25 см, начинается ветвление.
Появляются буто- 25-35 ны, диаметр соцветия и нижние бутоны увеличиваются в размерах.
Начало цветения: 15-20 появляются первые цветки на центральной кисти. Полное цветение: появляются цветки на боковых ветвях.
Завершается налив 25-35 семян и формирование стручков. Пло-дики приобретают соломенно-желтую окраску, а семена в них - свойственный сорту цвет._
43
Таблица 2. Агроклиматическая обеспеченность крамбе абиссинской в Пензенской области
Показатель Биологические требования крамбе абиссинской Агроклиматические ресурсы области В среднем за 20052014 гг.
Температура, °С:
Сумма выше +10°С 1500-1650 2200-2400 1617
средняя за вегетацию 20,0-23,4 19,5-25,5 20,6
средняя в мае 14,5-15,5 15,5-19,0 16,5
средняя в июне 16,0-18,0 16,5-21,5 19,0
средняя в июле 19,0-21,5 18,5-26,0 20,9
Сумма осадков, мм:
за год не ниже 380 350-755 535
в том числе за вегетацию не ниже 150 75-245 157,3
Гидротермический коэффициент 1,0-1,1 0,9-1,1 1,1
Крамбе абиссинская (Crambe abyssinica Höchst.) -перспективная масличная культура семейства Brassicaceae с высоким потенциалом продуктивности и адаптивности, характеризующаяся высоким содержанием в масле эруковой кислоты (60%). В семенах крамбе достаточно много полувысыхающего масла (до 46 %) с низким йодным числом (93-97), что позволяет использовать его как на технические, так и на пищевые цели [3, 4].
Развитие крамбе, как и других однолетних семенных растений, проходит через определенные этапы (стадии). У этой культуры отмечают следующие основные фазы: всходы, образование розетки, стеблевание, бутонизация, цветение и полное созревание (табл. 1) [5, 6].
В благоприятных условиях всходы появляются обычно на 7-9 дн. после посева. Рост первой пары настоящих листьев наблюдается на третий-четвертый день. В начале вегетации крамбе растет медленно. В это время формируется мощная корневая система и розетка листьев.
С фазы стеблевания происходит интенсивный прирост вегетативной массы, высота растения увеличивается до 25 см,начинается ветвление.
От стеблевания до бутонизации, в зависимости от обеспеченности влагой и теплом, крамбе развивается более быстрыми темпами. Самый интенсивный рост культуры в высоту наблюдается во время бутонизации.
Созревание крамбе начинается во II декаде июля, заканчивается в I-II декаде августа.
В зависимости от сорта и региона возделывания продолжительность роста и развития крамбе абиссинской составляет в среднем 90-102 дн.
Природно-климатические условия лесостепной зоны Среднего Поволжья, к которой относится Пензенская область, характеризуются наличием ряда абиотических и биотических стрессовых факторов. Чаще всего продуктивность сельскохозяйственных культур в регионе лимитируют тепло и влага [7].
В период развития от всходов до цветения крам-бе требуются невысокие температуры и достаточное количество осадков [3, 5].
Гидротермическиеусловия на территории Пензенской области благоприятны для возделывания крамбе абиссинской (табл. 2).
Обеспеченность культуры теплом на всей территории региона составляет 100%. Самый неустойчивый элемент климата - осадки. Их количество сильно колеблется как по годам, так и в течение одного года (от 350 мм - в засушливые до 755 мм - во влажные годы). Условия влагообеспечен-ности отдельных месяцев и вегетационных периодов характеризует гидротермический коэффициент (ГТК). В пределах области он изменяется от 0,9 и менее на юге до 1,1 на севере. В годы исследований ГТК периода вегетации крамбе в среднем составлял 1,1.
Среди масличных крестоцветных крамбе отличается коротким вегетационным периодом, что можно считать важным биологическим свойством растений, определяющим пригодность возделывания культуры в том или ином регионе [8].
результаты и обсуждение. Скорость и время наступления фенологических фаз, продолжительность вегетационного периода культуры - важные показатели того, насколько растение находит в окружающей среде необходимые условия для своего роста и развития. Темпы прохождения каждого этапа определяются генотипом и условиями среды: температурой и влажностью [9].
В наших исследованиях (2005-2014 гг.) метеорологические условия вегетационного периода в значительной степени оказывали влияние на развитие крамбе, ускоряя или замедляя физиологические процессы, протекающие в растительном организме, что и определяло продолжительность межфазных периодов, длительность вегетации, а в конечном итоге и продуктивность растений.
Всходы крамбе появлялись через 7-14 дн. Этот период характеризовался среднесуточной температурой воздуха 7,7-15,1оС и ГТК 0,0-2,9, что влияло на длительность указанного периода. Так, в благоприятных условиях 2007-2008 гг. всходы появились через 7-8 дн., а в засушливом 2010 г. только через 14 сут. (табл. 3).
Для прохождения периода от всходов до цветения культуре требовалось в среднем 628,8-1041,5оС положительных температур. Гидротермический коэффициент в это время варьировал от 0,03 до 1,7. В результате от всходов до цветения у крамбе проходило 45-58 дн. При этом меньше всего времени указанный период занял в 2008 г. при среднесуточных температурах 16°С.
Таблица 3. Гидротермические условия по фазам развития крамбе абиссинской (Пензенский ниисх 2005-2014 гг.)
Фенологические фазы Продолжительность, дн. Средняя температура воздуха, оС Сумма эффективных (> 10оС) температур, оС Сумма осадков, мм ГТК
Посев - всходы 7-14* 7,7-15,1 39,5-200,7 0-17,5 0,0-2,9
10 12,3 102,0 5,7 0,6
Всходы - цветение 45-58 15,3-21,3 628,8-1041,5 17,9-142,0 0,03-1,7
51 17,6 746,9 62,8 0,8
Цветение - созрева- 35-56 19,3-22,9 663,2-1026,3 1,1-142,8 0,02-1,5
ние 41 21,6 782,5 72,6 0,9
Всходы - спелость 89-101 17,0-23,4 1491,8-1695,3 24,9-270,7 0,2-1,7
95 19,5 1611,2 161,2 1,0
в числителе - min - max; в знаменателе - среднее значение
_ Достижения науки и техники АПК. 2014. Т 28. № 12
рисунок. Зависимость продолжительности периода вегетации крамбе от ГТК,
От цветения до созревания крамбе в наших исследованиях проходило 35-56 дн: меньше всего в 2010 г. (при среднесуточной температуре 22,8оС и ГТК 0,02), самым продолжительным этот период оказался в 2008 г. (температура 22,9оС, ГТК 1,2).
Несмотря на важную роль сроков наступления отдельных фаз роста и развития растений, решающее значение при хозяйственной оценке культуры имеет длительность всей вегетации. При избытке влаги и пониженной температуре воздуха она увеличивается и, наоборот, в условиях засухи резко сокращается. В целом продолжительность вегетационного периода крамбе зависела в основном от влагообеспеченности и колебалась от 89 до 101 дн. В острозасушливые годы, например, 2006 (ГТК 0,5) и 2010 (ГТК 0,2) гг., она со-
ставила 90 и 89 дн. соответственно. При избытке влаги в летние месяцы крамбе развивается медленнее: при ГТК 1,7 период от всходов до спелости растянулся на 101 дн. (см. рисунок).
Математический анализ показал наличие корреляционной зависимости между метеорологическими факторами и продолжительностью фазы «всходы -цветение», которая имела среднюю сопряженность с осадками (г = 0,69) и низкую со среднесуточной температурой воздуха (г = 0,28).
Кроме того, установлена тесная корреляция между продолжительностью периодов «всходы - цветение» и «всходы - созревание» (г = 0,81), длительностью вегетации и температурой воздуха (г=0,79), а также ГТК (г=0,89).
Продолжительность периода цветение - спелость зависит от среднесуточной температуры воздуха, сопряженность с которой составила г = 0,64, и от осадков - г = 0,68.
выводы. Таким образом, условия Среднего Поволжья соответствуют агроэкологическим требованиям крамбе абиссинской, имеющей короткий вегетационный период, что позволяет возделывать ее в условиях как высоких, так и пониженных температур с умеренным увлажнением.
Литература.
1. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы): теория и практика. М.: ООО «Издательство Агрорус», 2009. Т. 2. 1098 с.
2. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур - М.: Колос, 1985. - 194 с.
3. Jakob K., Bramm A., Ochrimenko N. Ertrgsbildung der Krambe (Crambe abyssinica L.) in Abhängigkeit von der Wasser - und Stickstoffversorgung//Mitt. Ges.Pflanzenbauwiss. 1998. 11. P. 133-134.
4. Чекмарев П.А., Смирнов A.A., Прахова Т.Я. Интродукция нетрадиционных масличных культур //Достижения науки и техники АПК. 2013. №7. С. 3-5.
5. Кучеров Е.В. Крамбе новая масличная культура в Башкирии. Уфа: Башгосиздат, 1951. 59 с.
6. Kmec P., Weiss M.J., Milbrath L.R. and other Growth analysis of crambe // Crop Science. 1998. Vol. 38. P. 108-112.
7. Климат Пензы: справочник специалиста / Под ред. Ц.А. Швер, B.C. Никулиной, Н.А. Поповой. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 181 с.
8. Гоащенков А.Е. Катран абиссинский, его биология и масличность в условиях Ленинградской области: автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. биологических наук. Ленинград, 1961. 21 с.
9. Вавилов, Н.И. Ботанико-географические основы селекции (Учение об исходном материале в селекции). М.: Колос, 1967. С.176-225.
agrobiological features crambe abyssinica
A.A. Smirnov', T.Ya. prahova', A.D. Smirnov2
'Penza Research Institute of Agriculture, Michurina Str., d. 1b, Lunino-1, Penza region, 442731, Russia 2Penza State Agrarian Academy, Botanicheskaya str., 30, Penza, 440014, Russia
Summary. The article presents the results of phenological observations, which were carried out during the 10 years from 2005 to 2013. The object of research is nonconventional olive culture - crambe abyssinica in different phases of growth. The purpose of this study was to investigate the biological requirements of crops to heat and moisture and the length of its growing season. The development of plants, crambe passes through the main phases of growth: seedlings, education outlet, stooling, budding, flowering and full maturity. Under favorable conditions, amicable shoots usually appear 7-9 days after sowing. In the first period of vegetation crambe growing slowly. During budding, depending on the availability of moisture and heat, begins the fastest growth of the culture in height and in this period there buds. The period from budding to flowering is 25-35 days. Flowering occurs crambe at 45-55 days after emergence and lasts 15-20 days. The maturation process lasts 25-35 days. In general, the duration of the growth and development crambe abyssinica on the average 90-102 days. The length of the vegetation period and the individual phenological phases depends mainly on moisture. In dry years, when the GTK - 0.5 and 0.2 for the vegetation period was 90 and 89 days, respectively. In highly moisture supply years of crambe has been slower: when the GTK 1.7 period from germination to maturity amounted to 101 days. The mathematical analysis showed a close relationship between meteorological factors and the duration of the vegetation period: with air temperature (r=0.79) and GTK (r=0.89). Crambe abyssinica, owing to the unpretentiousness, adaptive to environmental factors and the short vegetative period, on years of the research, is perspective for its cultivation in different conditions agrobiological.
Key words: crambe abyssinica, biology, phase of development, the vegetative period, climatic conditions, heat, moisture. Author Details: A.A. Smirnov, Dr. Agricultural Sci., Director (e-mail: [email protected]); T.Ya. Prahova, Dr. Agricultural Sci.; A.D. Smirnov, Junior Researcher.
For citation: Smirnov A.A., Prahova T.Ya., Smirnov A.D. Agrobiological features crambe abyssinica. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2014. T.28. №12. pp. 43-45 (In Russ)
Достижения науки и техники АПК. 2014. Т 28. № 12
45
