CC BY
60
Выводы. При использовании цеолита в короткора- рального удобрения под картофель на 25 %, что особен-
тационном севообороте наиболее эффективно внесение но важно с учетом высокой доли транспортной сосгав-
его под картофель в дозе 5,0 т/га локально или 10,0 т/га в ляющей в стоимости минеральных туков в условиях
сплошную. Это дает возможность снизить норму мине- Камчатского края.
Литература
1. Шевченко Л.М.., Сидоренко В. П., Балябо С.А. Эффективность применении юшиоптшюлита на различных почвах. // Земледелие. — 1985. - Вып. 60. - С. 53-56.
2. Цицишвши Г.В. Перспективы применения природных цеолитов // сб. науч. тр. Добыча, переработка и применение природных цеолитов. — Тб/ыиси, 1986. — С. 4.
3. Кахабзе С.И. Изучение .-#/фективности применения ктиоптилолита с целью повышения плодородия подзолистых почв // Отчет о НИР/ НИИ земледелия. — Грузия. -1986,- С. 14.
4. Колодезников К. F. Кемпендяиские цеолиты — новый вид минерального сырья в Якутии. — Якутск, 1984.
5. Методика исследований по культуре картофеля. — М., 1%7. — 263 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. — М.: Агропромиздат, 1985. — 35J с.
USAGE OF NATURAL ZEOLITES IN THE SHORT-ROTARY CROP ROTATION N.I. Ryahovskaya, V.V. Gajnatulina
Summary. Data about the zeolite-klinoptilolite usage on potato in the short-rotary crop rotation are given. The positive effect of its usage in a dose of 5.0 tonnes per hectare locally or 10.0 tonnes per hectare with overall application against the background of under potato is established. Application of zeolite makes it possible to lower the basic dose of
mineral fertilization by 25%; in second and third year after application - to grow annual grasses without the usage of fertilizers. Keywords: potato, oat, zeolite, yield, aftereffect.
УДК 633.88
ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО УРАЛА
Д. А. КОСТЫЛЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук. доцент
Башкирский ГАУ
НА. ЗАМА ИОВА, ассистент
З.М. ХАСАНОВА, доктор биологических наук, профессор
Башкирский ГПУ E-mail: [email protected]
Резюме. Установлено влияние почвенно-климатических условий на рост и продуктивность растений эхинацеи пурпурной в южной лесостепи Республики Башкортостан: выявлено положительное действие повышенного содержания фосфора (г = 0,55) и калия (г = 0,60) в почве на увеличение площади листовой поверхности в начальный период развития, зависимость массы растений от количества осадков за период вегетации (г = 0,71) и изменение структуры урожая в засушливых условиях, определен рекомендуемый район для производственного выращивания - Кушнаренковский.
Ключевые слова: эхинацея пурпурная, южный Урал, про-дукшвность.
Сырье (зеленая масса и корни с корневищами) лекарственного растения эхинацеи пурпурной (Echinacea purpurea (L.) Moench) обладает иммуностимулирующим действием на организм человека и используется для производства многих медицинских препаратов. Исследованиями ряда авторов f 1] установлена целесообразность создания сырьевой базы эхинацеи пурпурной в Республике Башкортостан.
Технология выращивания этой культуры разрабатывалась, главным образом, для центральных регионов России [2, 3] и для Украины [4, 51. При этом отмечено, что выход готового сырья далек от максимальных возможностей в связи с недостаточной изученностью закономерностей роста и развития растений в различных агроклиматических условиях. При интродукции эхинацеи в континентальном климате Южного Урала становится актуальным изучение особенностей формирования урожая растений в местных почвенно-климатических условиях.
Целью наших исследований было выявление особенностей роста и развития, формирования урожая сырья растений эхинацеи пурпурной, интродуцированных в южной лесостепи Республики Башкортостан. В задачи входило изучение влияния почвенных и климатических условий Республики Башкортостан на формирование продуктивности надземных и подземных органов растений, площадь листовой поверхности, содержание хлорофилла и влажность листьев.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 1999-2008 гг в 5 географических точках южной лесостепи 5 районов Республики Башкортостан — Уфимском (2 точки), Кушнаренковском, Кармас калине ком, Чишминском.
Опытные участки были расположены в пределах Прибельской увалисто-волнистой равнины, где формируется континентальный климат с теплым летом и продолжительной холодной зимой с числом солнечных дней в году от 261 до 287. Многолетняя средняя температура июля в годы исследований варьировала от +17 до +19 °С, января — от -15 до -17 °С, Сумма эффективных температур выше 5 °С составляла 1500... 1700 °С. Про-
должителъность периода с отрицательной температурой — от 159 до 168 дней, безморозного периода — 110... 135 дней, периода с температурой выше +15° — 87... 97 дней. Поданным метеостанций за вегетационный период выпадало от 225 до 275 мм осадков. Гидротермический коэффициент составлял 1,0... 1,2.
Почвенный покров опытных участков представлен выщелоченными черноземами (табл. 1).
Растения выращивали по одной технологии на равнинном рельефе при небольшом дефиците почвенной влаги. Учет изучаемых показателей проводили по фазам развития (розетка, бутонизация, цветение) в течение 3 лет вегетации.
Лабораторные исследования проводили в лаборатории физиологии растений кафедры ботаники, биоэкологии и ландшафтного проектирования Башкирского ГПУ им. М. Акмуллы, анализ почвы осуществляли согласно Руководству по химическому анализу почв (Аринушкина Е.В., 1961) в лаборатории отдела химико-аналитического контроля почв и агрохимикатов ИЦ ФГУ ЦАС «Башкирский».
При проведении полевых наблюдений использовали методику полевого опыта (Доспехов Б А, 1985). Все аналитические работы выполняли в 4-хкратной повторности. Наступление фенологических фаз определяли согласно «Методике исследований при интродукции лекарственных растений» (Майсурадзе Н.И. и др., 1984). Наблюдения и учеты включали: определение полевой всхожести, фенологические наблюдения за растениями, учет прироста надземной и подземной массы, накопления в ней сухого вещества и анализ структуры урожая по методике государственного сортоиспытания (1971); учет чистой продуктивности фотосинтеза по Ничипа-ровичу А.А. (1969): учет массы, объема корней и коэффициента продуктивности корневой системы по Станкову Н.З. (1977). Концентрацию хлорофиллов определяли колориметрическим методом (Сказкин Ф.Д., Лов-чинская Е.И.. 1948). В качестве критериев темпа роста рассматривали высоту стебля, площадь листьев, массу надземных и подземных органов (Якушкина Н.И., 2007).
Математическую обработка осуществляли методами корреляционного, дисперсионного анализа и интервальной оценки параметров распределения при помощи 1-
критерия Стьюдента с использованием программы Statistika for Windows.
Результаты и обсуждение. При сравнении роста и развития растений эхинацеи пурпурной в различных по-чвенно-климапгческих условиях южной лесостепи Республики Башкортостан было установлено, что средняя площадь одного листа достигает максимума в августе — 21,29 см2, общая площадь листовой поверхности растения увеличивается по фазам и с возрастом растений и становится наибольшей на второй и третий год. В начале вегетации у эхинацеи пурпурной основную фотосинтети-ческую роль играют розегоч-ные листья, со второго года с начала фазы бутонизации ее выполняют, главным образом, стеблевые листья.
Наибольшее изменение ростовой активности листьев отмечено накануне цветения, что определяет продуктивность фотосинтеза и в целом растения. Генеративные побеги достигают максимума в период массового цветения. Со второго года вегетации доля стеблей в общей массе одного растения эхинацеи пурпурой генеративного периода составляет 43,11...48,31 %, стеблевых листьев — 15.85... 31,46 %, соцветий — до 28 %, корневой системы — 11,4%.
Корреляционный анализ выявил достаточно высокую зависимость площади листовой поверхности от содержания фосфора (г =0,55) и калия (г = 0,60) в почве в начальный период развития.
Наибольшая концентрация хлорофилла наблюдается в фазы бутонизации (27,5...40,0 мг/г) и цветения (29,2.. .40.8 мг/г). Количество хлорофилла в листьях эхинацеи пурпурной во всех географических точках положительно коррелирует (г - 0,47) с массой надземной части растений и, как следствие, с накоплением сумм положительных температур (г = 0,39), с суммой осадков (г = 0,45) и с коэффициентом продуктивности корневой системы (г = 0,46).
Самая высокая влажность листьев эхинацеи пурпурной отмечена в первый год вегетации (83,6 %) и во второй год вегетации в фазу розетки (81,6 %) в Кармас-калинском районе. Проведенный корреляционный анализ показал, что при достаточной влагообеспечен-ности на величину этого показателя влияет накопление сумм положительных температур (г = 0,38...0,99 по годам и фазам вегетации).
Наибольшая воздушно-сухая масса одного растения в первый год вегетации также зафиксирована в Кармас-калинском районе, что связано с высоким содержанием элементов питания в почве наэтомучастке, атакжес близким к оптимальному для эхинацеи пурпурной значением pH (6,8) в сочетании с хорошей гумусированностью (9,9 %) и наибольшем накоплении сумм положительных температур (474 °С). Такая же тенденция наблюдалась на
Таблица I. Почвенные условия опытных участков
Гв^графическая точка (район)
Показатель Уфимский Кушнарен- \ Кармаска- Чишмин-
1 \ Я ковский і линский ский
Содержание гумуса, % 10,0 8,8 8,9 9,9 8,5
pH сол 5,04 6,35 6,79 6.80 6,34
pH вод 6,1 7,3 7,8 7,7 7,0
Сумма поглощенных оснований, мгэкв/100 г почвы 17,4 52,8 88,0 66,0 62,8
Гидролитическая кислотность, мг.экв/100 г почвы 2,50 0,76 0,30 1,28 1,60
Емкость поглощения, мг.экв/100 г почвы 63,92 53,56 88,30 67,28 66,0
Степень насыщенности основаниями, % 87 98 99 98 95
Р2О5, мг/100 г почвы 17,4 11,0 16,8 17,2 16,5
КгО, мг/100 г почвы 25,0 15,5 45,0 40,0 35,0
второй шд вегетации в фазу розетки. Однако в дальнейшем биомасса растений в Кармаскагшнском районе формировалась медленнее, чем в другсгх точках. Возможно, это связано с близким залеганием грунтовых вод, что затрудняло „дыхание корней в нижних горизонтах почвы.
Наибольшая продуктивность надземных и подземных органов растений во второй и третий годы вегетации в фазах бутонизации и цветения отмечена в Куш-наренковском районе (табл. 2), что можно объяснить
бениости наблюдаются и в отношении надземной час-ти. У растений, выросших при недостатке влаги, площадь листовой поверхности снижается, а доля стеблей в общей биомассе растений возрастает.
Отмечено увеличение коэффициента продуктивности корневой системы по фазам развития. На ее продуктивность влияло содержание калия в почве во второй и третий годы вегетации (г = -0,38...-0,97). Это, вероятно, связано с положительным действием калия на
Показатель Географическая точка (район)
тации Уфимский Кушнарен- ковский Кармаска- \ линский I Чишмин- ский
/ //
Воздушно- сухая И 51,18 79,49 113,44 33,77 62,59
масса травы, г III 109,10 110,59 131,67 106,03 102,12
Воздушно-сухая
масса корней с II 17,42 35,27 60,21 19,31 10,53
корневищами, г III 43,18 59,52 61,02 28,86 18,19
Таблица 2. Продуктивность надземных и подземных органов растения эхина- рост К0Рнеи> что ведет к цеи пурпурной второго и третьего года вегетации в фазу цветения (воздушно-сухая Уменьшению отношения масса) надземной биомассы массы
к подземной. Также наблюдалась обратная ;*ависимость между продуктивностью корневой системы и суммами положительных температур в первые два года вегетации (г = -0,39...-0,9В по фазам). Это может объяснятся известной закономерностью увеличения роста корней при пониженной температуре и роста надземной части при повышенной.
Выводы. Проведенные исследования позволили установить ряд закономерностей влияния погодных и почвенных условий на формирование урожайности сырья эхинацеи пурпурной. В частности, выявлена положительное действие повышенного содержания фосфора (г = 0,55) и калия (г = 0,60) в почве на увеличение площади листовой поверхности в начальный период развития, а также прямая зависимость массы растений от количества осадков за период вегетации (г = 0,71) и изменение структуры урожая в засушливых условиях. Их необходимо учитывать при разработке технологии выращивания эхинацеи пурпурной и выборе места для ее производственного возделывания. В частности, в южной лесостепи Республики Башкортостан лучшие условия для размещения посевных площадей эхинацеи пурпурной складывают-
высоким содержанием элементов питания в почве (особенно калия), близким к нейтральному показателем pH (6,79), а также наибольшей (среди всех точек) степенью насыщенности основаниями (99 %) и емкостью поглощения почвы (88,3 мг-экв./ЮО г почвы), минимальной гидролитической кислотностью (0,3 мг. экв / 100 г почвы). Коэффициент корреляции зависимости воздушно-сухой массы растений на второй и третий годы вегетации от рНсал составлял от 0,34...0.92, от степени насыщенности основаниями — 0,58...0,96, от емкости поглощения — 0,89...0.99, от гидролитической кислотности —0,92...-0,96.
Общим морфологическим проявлением реакции растений на дефицит маги было снижение их массы. Установлена прямая зависимость массы растений от количества осадков за период вегетации (г = 0,71). В условиях засухи отмечено снижение продуктивности корневой системы, которая разрастается, располагаясь преимущественно в верхних слоях почвы. Характерные осо-
ся в Кушнаренковском районе.
Уфа:
Литература.
1. Баширова P.M., Шайдуллшш Г.Г., Никитина Т.Н., Бикмухаметова А.В., Кудашкина II.В., Усманов И.Ю. Эхинацея пурпурная. Издательство Баш ГУ, 2000. — 44 с.
2. Редькипа Н.Н., Яибаев Ю.А., Самородов В.Н. Июферментный анализ эхинацеи пурпурной и ее сорта Магнус// С эхинацеей в третье тысячелетие: материалы Международной научной конференции: — Полтава: Тепа, 2003. — С. 92-95.
4. Бабаева EJO., Волобуева В.Ф., Мамонтов В.Г., Стихии В.А. Урожаи и качество сырья эхинацеи пурпурной при некорневых подкормках марганцем и цинком // С эхинацеей в третье тысячелетие: материалы Международной научной конференции. — Полтава: Teira, 2003. — С. 8-13.
4. Порода А.А., Порода Т.Н. Изучение видов рода эхинацея в условиях лесостепи Украины // С эхинацеей в третье тысячелетие: материалы Международной научной конференции. — Полтава: Terra, 2003. — С. 69-73.
5. Самородов В.Н., Поспелов С. В. Виды рода эхинацея (bdimacea Moenety в агрофшпоценозах лесостепи Украины: десятилетние итоги интродукции, изучения биологии и возделывания // В1СНИК Полтавського державного альскогосподарського шституту. — Полтава: Верстка, 2001.-№ 4, - С, 48-58,
PRODUCTIVITY OF PURPLE CONEFLOWER UNDER CONDITION OF THE SOUTHERN URALS
D.A, Kostylev, N.A. Zamanova, Z.M. Hasanova
Summary. Influence of soil and climatic conditions on growth and productivity of purple coneflower plants in the south forest-steppe of the Republic of Bashkortostan is established by the long-term field studies: are revealed the positive action of phosphorus (r = 0.55) and potassium (r = 0.66) high concentration in the soil on the increase of leaf surface area in the initial period of development, dependence of the plant mass on amount of precipitations over the growing season (r = 0.71), and yield structure change under arid conditions; the recommended region - Kushnarenkovskiy - for productive cultivation is determined. Keywords; purple coneflower, the Southern Urals, productivity.
