CC BY
52
9. Chamurliev, O. G. Vliyanie sortovyh osobennostej i priemov agrotehniki na urozhajnost' soi pri oroshenii [Tekst]/ O. G. Chamurliev, V. V. Tolokonnikov/ Izvestiya Nizhnevolzhskogo augrouni-versitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2015. - № 3(39). - P. 87-91.
10. Chamurliev, G. O. Rezhim orosheniya i sposoby osnovnoj obrabotki svetlo-kashtanovyh pochv pri vozdelyvanii soi v Volgo-Donskom mezhdurech'e [Tekst]: avtoref. dis... kand. s. - h. nauk / G. O. Chamurliev. - Volgograd, 2016. - 20 p.
E-mail: [email protected]
УДК 631.529: 633.6
ИНТРОДУКЦИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВЫРАЩИВАНИЯ СТЕВИИ В ЗАПАДНОМ ПРИКАСПИИ
INTRODUCTION AND PROSPECTS OF CULTIVATION OF STEVIA IN THE WESTERN CASPIAN
Т.Ф. Маховикова1, научный сотрудник С.Н. Сивцева1, научный сотрудник Л.П. Рыбашлыкова2 , кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
T. F. Maschovikova1, S.N. Sivceva1, L. P. Rybashlykova2
1Северо-Кавказский филиал Федерального научного центра агроэкологии, комплексных
мелиорации и защитного лесоразведения РАН, Ставропольский край с. Ачикулак
2ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград
1North Caucasian branch of the Federal Research Centre ofAgroecology, amelioration and protective afforestation RAS, Stavropol Krai, Achikulak 2Federal Research Centre of Agroecology, amelioration and protective afforestation RAS, Volgograd
В статье представлены исследования по изучению биометрических показателей вегетативных органов стевии (Stevia rebaudiana Bertoni (медовой травы) - растения тропического происхождения - при интродукции в Западном Прикаспии и рациональные пути использования этого растения. Результаты, полученные в ходе экспериментальных исследований, свидетельствуют об успешной интродукции стевии в новых почвенно-климатических условиях и возможности выращивания ее в плантационной культуре рассадным способом. Выделены и исследованы фенотипы стевии, различающиеся не только по внешним морфологическим признакам, но и по фенологии развития. При разработке технологии выращивания выделены оптимальные схемы размещения растений в плантационных насаждениях стевии. Определена наиболее оптимальная плотность размещения растений при посадке, позволяющая формировать максимальную урожайность фитомассы при плантационном выращивании. Растения стевии лучше растут и обеспечивают значительным урожаем в плантационных насаждениях при размещении 30^20 см. Выявлена и изучена способность к самовозобновлению, позволяющая при высоком термическом потенциале района интродукции в условиях влагообеспеченности, производить два сбора за вегетацию.
The article presents the research on the study of biometric parameters of vegetative organs of stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) - a plant of tropical origin in the introduction in the Western Caspian region and rational ways of using this plant. The results obtained in the course of experimental studies indicate the successful introduction of stevia in new soil and climatic conditions and the possibility of growing it in plantation culture by seedling. The phenotypes of stevia, which differ not only in external morphological features, but also in the phenology of development, were identified and studied. In the development of cultivation technology, the optimal schemes of plant placement in the plantation plantings of stevia were identified. Determined the optimum density of plants at planting, which allows us to generate the maximum yield of biomass in plantation forestry. Stevia plants grow better and provide a significant yield in plantation plantations when placed 30^20 cm. The ability to self-renewal, allowing to produce two collections per vegetation at high thermal potential of the area of introduction in conditions of moisture supply, is revealed and studied.
191
Ключевые слова: интродукция, адаптация, стевия, фенотип, фенология, плантационное выращивание, фитомасса, фиточай.
Key words: introduction, adaptation, stevia, phenotype, phenology, plantation cultivation, standing crops, herbal tea.
Работа выполнена по теме 05.07.3 «Изучить возможность и оценить перспективу мобилизации ресурсов интродуцентов субтропических культур для использования в фитомелиорации земель Западного Прикаспия»
Введение. Человечество всегда стремилось к здоровому и полноценному образу жизни, основой которого сбалансированное питание. Одним из жизненно необходимых продуктов является простой углевод - сахар, при его избытке в организме происходит перегрузка ферментативной системы, сбой которой приводит к росту таких «заболеваний века», как сахарный диабет, ожирение, гипертония. В начале XX века человек потреблял до 6 г сахаров в день, а в последнее десятилетие до 120 г в сутки. Создание в связи с этим искусственных заменителей сахара (аспаркам, цикломат натрия и др.) не лучшим образом влияют на состояние организма. Проблема замены в рационе питания сахарозы натуральными продуктами растительной природы с очень низкой калорийностью актуальна и в настоящее время [5].
Стевия (Stevia rebaudiana Bertoni) - многолетнее кустарниковое растение семейства сложноцветных (астровых). Листья простые с парным расположением. Кусты с 4-8 разветвленными побегами и хорошо развитой корневой системой. Цветки мелкие, белые, собранные в соцветия [3]. Естественный ареал произрастания находится в Южной Америке, за последние полвека стевия стала широко культивироваться в Японии (до 40 % рынка стевии), Китае, Корее, Великобритании, Израиле. В странах СНГ (Молдова, Украина, Узбекистан) культура стевии стала известна с 8090-х годов прошлого века [1, 2].
Уникальные свойства стевии объяснимы ее составом. В листьях растений содержатся гликозиды стевиозид и ребаудиазид, обладающие сладким вкусом (в чистом виде в 300 раз слаще сахара), но не калорийны и не вредны для здоровья [4, 8]. Стевия содержит различные полезные вещества, минералы, витамины, аминокислоты, эфирные масла и пектины, а также большое количество антиоксидантов [7]. Стевия включена в список ценных лекарственных растений, рекомендованных Минздравом для лечения ожирения, атеросклероза, сахарного диабета, различных нарушений обменных процессов в организме. При этом стевия безопасна и не имеет противопоказаний, кроме индивидуальной непереносимости [6].
Высокий адаптивный потенциал стевии и ценность ее лечебных свойств вызвали большой интерес для исследований по выращиванию ее в условиях Западного Прикаспия.
Цель нашего исследования - разработка экологически безопасной, экономически оправданной технологии возделывания стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) с учетом почвенно-климатических условий региона.
Материалы и методы. Исследования проводили на интродукционном орошаемом участке Ачикулакской НИЛОС с 2012 по 2017 гг. Почвенный покров представлен светло-каштановыми почвами. Для культуры стевии лучше подходят рыхлые аэрируемые почвы (гумусированные пески и супеси), которые занимают в регионе значительную часть площади сельхозугодий. Ввиду того что стевия имеет тропическое происхождение, ее выращивание базировалось по однолетнему циклу рассадным способом. Для закладки опытных объектов на интродукционном участке использовали рассаду стевии, выращенную вегетативно из апикальных побегов в теплицах аграрного универ-
ситета г. Ставрополя. Подготовку почвы для высадки рассады стевии выполняли по обычной технологии, с обязательным внесением органических удобрений (60-80 т/га), весенней перепашкой с доуглублением почвы до 30 см и последующей предпосадочной культивацией почвы (середина мая). Растения высаживали в лунки, глубина которых равнозначна высоте контейнера. Для лучшей приживаемости рассаду регулярно и обильно поливали (до 2-х раз в день) в течение 5-7 дней. После посадки почву в междурядьях в целях подавления сорной растительности и экономии поливной воды мульчировали синтетической черной пленкой, стыкуя ее вдоль высаженных рядков растений, по оси которых укладывали пластиковые трубки оросительной системы для обеспечения лучшего их роста и развития в данных засушливых условиях с поддержанием влажности почвы в пределах 60...70 % 1111В. В процессе роста и развития растений проводили фенологические наблюдения и биометрические учеты. Учет фитомассы проводили поделяночно на каждом варианте опыта.
Результаты и обсуждение. Повысить отдачу каждой культуры можно в том случае, если для неё разработана агротехника, важным элементом которой является посев в оптимальные сроки. В ходе исследований установлен оптимальный срок посадки рассады стевии в открытый грунт - конец третьей декады мая - начало июня, при установившемся переходе среднесуточной температуры воздуха в регионе через + 15 °С.
В ходе экспериментальных исследований среди вегетирующих растений выделены разнолистные фенотипы стевии (мелколистные, среднелистные, крупнолистные), для которых характерны разные сроки наступления фенофаз развития в сезонном онтогенезе и их продолжительность. У мелколистных фенотипов отмечены ранние сроки бутонизации (III декада июля), у среднелистных форм неделю спустя, а у крупнолистных форм начало бутонизации приходится на вторую половину сентября. Свою вегетацию крупнолистные формы заканчивают единичным цветением без семяобразования из-за понижения температуры воздуха в осенний период. По итогам фенологических наблюдений выявлено, что растения мелколистных фенотипов полный цикл в сезонном онтогенезе проходят за 95 дней, среднелистные - 120 дней, а у крупнолистных вегетационный период длится более 150 дней (таблица 1, рисунок 1).
Таблица 1 - Фенологическое развитие разных фенотипов стевии при плантационном выращивании
Фенотип Фазы вегетации
Начало вегетации Бутонизация Цветение Созревание семян
начало массовое начало массовое начало массовое
Мелколистный 10.06 23.07 05.08 07.08 17.08 16.08 01.09
Сренелистный 10.06 30.07 10.08 14.08 23.08 25.08 18.09
Крупнолистный 10.06 20.09 25.09 - - - -
Для оценки биопродуктивного потенциала растений стевии (урожайность фито-массы) при плантационном выращивании в условиях культурного агрофона с применением капельного орошения на заложенных опытных площадках изучена разная плотность размещения. По результатам исследований установлено значительное преимущество уплотненных посадок 166,66 тыс. шт/га - при схеме размещения 30*20 см. При такой плотности растения стевии формируют кусты с наибольшим числом нарастающих побегов - 34 шт., высотой - 87,0 см.
***** ИЗВЕСТИЯ ***** № з (51), 2018
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
а) б)
Рисунок 1 - Стевия на интродукционном участке: (а) в фазу активной вегетации, (б) цветение
Накопление фитомассы за вегетацию составило 3,54 т/га. Увеличение расстояния между растениями в ряду (30^30 см) снизило урожайность до 3,08 т/га, а увеличение ширины междурядий (60^30 см) позволило получить до 2,44 т/га листовой фитомассы (таблица 2).
Таблица 2 - Биометрические показатели и урожайность стевии при плантационном выращивании в опытах с разной густотой стояния
Вариант опыта Биометрическая характеристика растений Урожайность фитомассы, т/га
кол-во побегов, шт. общая длина побегов, см высота, см диаметр кроны, см
Высокая плотность (166,6 тыс. шт/га) 34 998,0 87,0 30 3,54
Средняя (111,1 тыс. шт./га) 32 1026,0 83,0 35 3,08
Низкая (55,5 тыс. шт./га) 33 957,0 80,0 41,0 2,44
Скашивание зеленой фитомассы проводили до начала массового цветения при достижении технологической спелости, когда в листьях достигается максимальное накопление гликозидов, которые придают стевии сладкий вкус. Для мелколистных фенотипов -начало августа, среднелистных - конец первой декады августа, крупнолистных - конец сентября. При несоблюдении сроков уборки фитомассы снижается уровень гликозидов, теряется сладость при употреблении в качестве сахарозаменителя при низкоуглеводной и низкосахарной диете. После основного среза фитомассы на оставшихся побегах высотой 10-15 см в течение 7-10 дней происходило отрастание новых побегов, продолживших свой рост и формирование листовой фитомассы для второго сбора. Биометрические показатели, характеризующие развитие стевии при вегетативном отрастании, уступают по росту и развитию растениям первого среза фитомассы. Как показали исследования, фитопро-дуктивность второго урожая ниже первого сбора в 2-3 раза (таблица 3).
На станции в течение нескольких лет разрабатывались новые приемы использования стевии в пищевых и оздоровительных целях в виде купажных форм фиточаев с другими лекарственными растениями, выращиваемыми опытной станцией (мята, мелисса, унаби, хурма и др.). На основании проведенных исследований рекомендовано для правильного употребления наиболее оптимальное содержание стевии в БАДах - до 5-10 % от массы фитосбора, ввиду ее высокой сладости. Такое сочетание не только до-
полняет, но и усиливает целебные свойства фитосборов. Листовые сборы стевии, унаби в сочетании с мелиссой можно употреблять больным диабетом, гипертонией как тонизирующее, успокаивающее средство.
Таблица 3 - Биометрические показатели и урожайность фитомассы стевии _ при вегетативном отрастании__
Густота стояния растений Биометрическая характеристика растений Урожайность
кол-во побегов, шт. общая длина побегов, см высота, см диаметр куста, см г/м2 т/га
Высокая (166,6 тыс. шт./га) 25 453,0 50,0 22 122,3 1,22
Средняя (111,1 тыс. шт./га) 22 428,0 53,0 24 82,8 0,83
Низкая (55,5 тыс. шт./га) 23 398,0 34,0 28 47,7 0,49
Здоровый образ жизни приобретает все больше сторонников, и люди стремятся использовать то, что дала сама природа, поэтому нарастающая популяризация стевии определяет ее перспективу как независимой пищевой оздоровительной культуры.
Заключение. Результаты, полученные в ходе проведения исследований, свидетельствуют о высоком адаптационном потенциале стевии в новых почвенно-климатических условиях, позволяющем пополнить ассортимент биоразнообразия культурной флоры Западного Прикаспия. Выращивание стевии в почвенно-климатических условиях Западного Прикаспия возможно однолетней рассадной культурой, так как она прекращает свой рост при снижении температуры до +4 °С. При плантационном выращивании выделены фенотипы стевии, различающиеся не только по размеру и форме листа, но и по наступлению фенофаз развития и продолжительности. Растения стевии лучше растут и формируют больше фитомассы в плантационных насаждениях при плотном размещении 30*20 см. Немного уступают по урожайности разреженные посадки 30*30 см, 60*30 см. В условиях Западного Прикаспия стевия способна сформировать два урожая фитомассы за сезон. Путем исследований установлена высокая эффективность использования мульчирования почвы с применением синтетического пленочного покрытия (черного цвета). Этот технологический прием позволяет уменьшить расход поливной воды в 1,5-1,8 раз и затраты на уходные работы до 80 %.
Обобщив результаты экспериментальных исследований, важно отметить, что, обладая ценными лечебными и профилактическими свойствами, стевия является перспективной культурой для плантационного выращивания на легких почвах Западного Прика-спия, обладающего достаточным количеством света и тепла в вегетационный период в связи с возрастающим спросом на продукцию, изготовленную на основе этого растения.
Библиографический список
1. Борисова, В Стевия - сладкая тайна природы [Текст] / В. Борисова // В мире растений. - 2004. - №3.- С. 8.
2. Джабнидзе, Р.Х. Стевия (Stevia rebaudiana Bertoni) - перспективная культура для Грузии [Текст] / Р.Х. Джабнидзе // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. - 2014. - № 5. - С. 121-123.
3. Жужжалова, Т.П. Перспективы интродукции стевии (Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsl.) в условиях умеренного климата [Текст] / Т.П. Жужжалова, Е.О. Колесникова, О.А. По-двигина и др.// Вестник Воронежского аграрного университета. - 2013. - №. - С. 125-129.
4. Исследование стевии для создания диабетических мучных кондитерских изделий [Текст] / И.Б. Красина, Б. Росляков, Н.В. Ходус, А. Осипов // Материалы докладов Первой научной конференции. - Краснодар, 2001. - 19 с.
5. Каландия, А.Г. Стевия - источник экологически чистого подсластителя [Текст] / А.Г. Каландия, М.Р. Ванидзе, С.Г. Папунидзе // Экология человека и проблемы воспитания молодых ученых: научные труды Межународной конференции / Одесская государственная академия пищевых технологий. - Одесса, 2008. - С. 227-228.
6. Ляховкин, А.Г. Стевия - медовая трава. Растение лекарственное и пищевое в вашем доме [Текст] / А.Г. Ляховкин, А.П. Николаев, В.Б. Учитель. - СПб.: Весть, 1996. - С. 6.
7. Садовский, А.О. Гликозиды стевии и наш вкус [Текст] / А.О. Садовский // Химия и жизнь. - 2005. - №4. - С. 14.
8. Щебарскова, З.С. Стевия - ценное лекарственное растение для Нижнего Поволжья [Текст] / З.С. Щебарскова, М.Ю. Пучков, К.В. Исаев // Инновационная наука. - 2018. - №2. -С. 30-33.
Reference
1. Borisova, V Steviya - sladkaya tajna prirody [Tekst] / V. Borisova // V mire rastenij. -2004. - №3. - P. 8.
2. Dzhabnidze, R. H. Steviya (Stevia rebaudiana Bertoni) - perspektivnaya kul'tura dlya Gruzii [Tekst] / R. H. Dzhabnidze // Sel'skohozyajstvennye nauki i agropromyshlennyj kompleks na rubezhe vekov. - 2014. - № 5. - P. 121-123.
3. Zhuzhzhalova, T. P. Perspektivy introdukcii stevii (Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsl.) v usloviyah umerennogo klimata [Tekst] / T. P. Zhuzhzhalova, E. O. Kolesnikova, O. A. Podvigina i dr.// Vestnik Voronezhskogo agrarnogo universiteta. - 2013. - №. - P. 125-129.
4. Issledovanie stevii dlya sozdaniya diabeticheskih muchnyh konditerskih izdelij [Tekst] / I. B. Krasina, B. Roslyakov, N. V. Hodus, A. Osipov // Materialy dokladov Pervoj nauchnoj konfer-encii. - Krasnodar, 2001. - 19 p.
5. Kalandiya, A. G. Steviya - istochnik jekologicheski chistogo podslastitelya [Tekst] / A. G. Kalandiya, M. R. Vanidze, S. G. Papunidze // Jekologiya cheloveka i problemy vospitaniya mo-lodyh uchenyh: nauchnye trudy Mezhunarodnoj konferencii / Odesskaya gosudarstvennaya akademiya pischevyh tehnologij. - Odessa, 2008. - P. 227-228.
6. Lyahovkin, A. G. Steviya - medovaya trava. Rastenie lekarstvennoe i pischevoe v vashem dome [Tekst] / A. G. Lyahovkin, A. P. Nikolaev, V. B. Uchitel'. - SPb.: Vest', 1996. - P. 6.
7. Sadovskij, A. O. Glikozidy stevii i nash vkus [Tekst] / A. O. Sadovskij // Himiya i zhizn'. - 2005. - №4. - P. 14.
8. Schebarskova, Z. S. Steviya - cennoe lekarstvennoe rastenie dlya Nizhnego Povolzh'ya [Tekst] / Z. S. Schebarskova, M. Yu. Puchkov, K. V. Isaev // Innovacionnaya nauka. - 2018. - №2. -P. 30-33.
E-mail: [email protected]
УДК 631.582
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСАДКОВ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
ENERGY EFFICIENCY OF SEDIMENTS OF VEGETATIONAL PERIOD OF SPRING WHEAT IN THE DRY-FREE ZONE OF THE LOWER VOLGA
В.Ю. Селиванова, научный сотрудник Д.А. Болдырь, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
V.U. Selivanova, D. A. Boldyr'
Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства - филиал ФНЦ агроэкологии РАН, Волгоградская область, Городищенский район, пос. Областной сельскохозяйственной опытной станции
Lower Volga Research Institute of Agriculture - branch of the Federal Scientific Center of agroecology RAS, Volgograd region, Gorodishchensky district, Regional agricultural experimental station
Происходящие в климатической системе процессы глобального потепления у поверхности земли резкие перепады значений климатических характеристик оказывают существенное влияние на выбор способа посева и обработки почвы, способных запасать и усваивать влагу в почве. Представлены результаты энергоэффективности осадков, усвоенных за вегетационный период яровой пшеницы, выращиваемой в 4-хпольном севообороте. Различные обработки по-разному действуют
