Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Обоснование и разработка элементов технологий возделывания зеленных культур в условиях нечерноземной зоны РФ

Специальность 06.01.06. - овощеводство

Малхасян Аревик Бабкеновна

Москва 2007

Работа выполнена на кафедре ботаники и плодоовощеводства ФГОУ ВПО Великолукской государственной сельскохозяйственной академии

Научный консультант: академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Тараканов Герман Иванович

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Всероссйского научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур Кононков Петр Федорович

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры овощеводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева Мухин Вадим Дмитриевич

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры овощеводства Российского государственного аграрного заочного университета Старых Галина Алексеевна

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт овощного хозяйства

Защита состоится « » 2007 г. в « » часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.01 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева. Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет РГАУ - МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА имени Тимирязева.

Автореферат разослан « » 2007 г. и размещен в сети Интернет на сайте ВАК www.vak.ed.gov.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук О.Н. Аладина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основной задачей овощеводства является постоянное и достаточное снабжение населения всеми видами овощей, в том числе зеленными и пряновкусовыми культурами. В структуре валовой продукции овощеводства Нечерноземной зоны РФ все еще беден ассортимент выращиваемых зеленных культур не только в общественном, но и в индивидуальном секторе. Потребность в них удовлетворяется далеко не полностью, наблюдается сезонность, низкая урожайность и низкое качество продукции.

Причинами их ограниченного выращивания являются несколько взаимосвязанных факторов: консерватизм культуры питания, недостаточность информации по их пищевым и лечебным свойствам, изменение форм собственности и хозяйствования, недостаточное количество сортов, узкий ассортимент листовых зеленных овощей, предлагаемых товаропроизводителями.

Доказана уникальная роль зеленных растений в поддержании жизненного тонуса организма человека и снижении степени риска его поражения многими патогенами. Они используются как лечебные средства в народной и традиционной медицине (Брежнев Д.Д., Коровина С.Н., 1981; Синяков А.Ф., 1990; Филонов М.М., 1995; Николайчук Л.В., Баженова Л.А., 1998).

Ценность зеленных растений заключается в том, что многие из них являются дешевым источником большой группы биологически активных соединений, воздействующих на процессы жизнедеятельности человека, в том числе на защитные силы организма (Бунин М.С., 1991; Кононков П.Ф., 2004).

Выращивание зеленных и пряновкусовых растений с повышенным содержанием биологически активных веществ и антиоксидантов, а также экологизация технологий их возделывания устранит дефицит производства полноценной экологически чистой продукции.

Цель и задачи исследований. Цель работы заключалась в научном обосновании расширения ассортимента зеленных культур для защищенного и открытого грунта, разработке технологического паспорта, ресурсосберегающей технологии возделывания зеленных культур с использованием биопрепаратов нового поколения.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач: высокоурожайный укроп кресс нечерноземный

1. Выделить высокоурожайные сорта укропа и кресс-салата для выращивания в условиях Нечерноземной зоны РФ и определить фотопериодическую реакцию сортообразцов укропа разного географического происхождения.

2. Оценить качество продукции в различных условиях выращивания.

3. Разработать технологический паспорт зеленных культур, обеспечивающий получение высоких урожаев.

4. Исследовать влияние микробных препаратов на посевные качества семян зеленных культур и развитие проростков.

5. Выявить влияние штаммов бактерий и биопрепаратов на рост, развитие, урожайность и качество зеленных культур.

6. Оценить количественный и качественный состав микрофлоры почвы при использовании биопрепаратов.

7. Дать экономическую оценку эффективности технологии выращивания базилика и шпината с применением биопрепаратов.

Научная новизна. Установлены особенности формирования урожая укропа и качество продукции в различных условиях выращивания. Многообразие сортообразцов укропа классифицировано на группы по скороспелости. У серии сортообразцов установлено влияние условий освещенности на фотопериодическую реакцию укропа. Выявлена связь структуры урожая и накопления нитратов в различных условиях выращивания. Установлена применительно к укропу эффективность электросепарации семян.

Показано положительное росторегулирующее влияние биопрепаратов на посевные качества зеленных культур. Получены данные об эффективном воздействии их на посевные качества семян и урожайность зелени. Усовершенствована технология выращивания укропа, салата и базилика с использованием препарата Биоплан-Комплекс, а также шпината с использованием препаратовБиомин-Универсал и эпин.

Практическая значимость. В результате проведенных исследований выделен из коллекции исходный материал укропа и кресс-салата для селекции и интродукции применительно к различным условиям выращивания. Разработаны агроприемы возделывания укропа в открытом и защищенном грунте. Расширен ассортимент зеленных культур с повышенным содержанием биологически активных веществ и антиоксидантов для условий Центрального и Северо-Западного регионов России.

При разработке ресурсосберегающей технологии выращивания зеленных культур с использованием новых биопрепаратов показана возможность повышения всхожести семян, урожайности, качества продукции укропа, салата, базилика и шпината в защищенном и открытом грунте.

Результаты включены в учебные пособия, используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по курсу «Овощеводство» на агроэкологическом факультете ВГСХА и на факультете овощеводства и садоводства РГАУ-МСХА. Практические рекомендации по результатам исследований успешно использованы в производстве зеленных культур на ООС им. В.И. Эдельштейна, в овощеводческих хозяйствах «Марфино» (Москва), в Псковской области в АО «Великолукское», в теплицах при ЗАО «ЗЭТО» и ОАО «Приозерный».

На защиту выносятся следующие положения:

1. Сортовые особенности формирования урожая и качество продукции укропа, кресс-салата и результаты оценки фотопериодической реакции укропа.

2. Обоснование и разработка приемов повышения полевой всхожести семян зеленных культур.

3. Обоснование и разработка элементов ресурсосберегающей, экологически безопасной технологии выращивания зеленных культур (укропа, салата, базилика, шпината) с использованием биопрепаратов нового поколения для условий Нечерноземья РФ.

4. Результаты оценки сортообразцов салата, укропа и других культур по хозяйственным признакам.

5. Организационно-экономическая оценка разработок.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и доложены на Всесоюзной научно-практической конференции «Наука - овощеводству» (Ереван, 1990); на научно-практических конференциях МСХА (1990; 1992); «Проблемы развития АПК», «Аграрная реформа: проблемы, поиски, решения» (Тверь, 1991; 1994); «Проблемы природопользования, экологического воспитания и образования» (Великие Луки, 1997); на межвузовской методической конференции по совершенствованию учебно-методической работы и повышению эффективности научных исследований физиологов и биотехнологов растений в с.-х. вузах (Москва, МСХА, 1997); на научной сессии СЗНЦ РАСХН (С.Петербург, 2001); межвузовской конференции (Великие Луки, 2005; 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 32 печатных работ, в том числе, монография и рекомендации.

Структура и объем работы Диссертационная работа изложена на 252 страницах машинописного текста, экспериментальный материал приведен в 62 таблицах и 24 приложениях. Работа состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 328 наименований, в том числе 45 на иностранных языках.

Все экспериментальные исследования выполнены автором самостоятельно и в совместных опытах с кандидатом биологических наук И.Г. Таракановым, кандидатом сельскохозяйственных наук П.А. Апостолом, кандидатом химических наук Л.А. Егоровой, кандидатами биологических наук Е.В. Зикеевой и Л.Я. Приймак, ст. преподавателями Сазыковой С.П., Козловой О.А. (ВГСХА). В реализации отдельных вопросов программы исследований оказали помощь автору руководители и специалисты хозяйств. Всем им выражаю искреннюю благодарность.

Слова особой благодарности и признательности адресую академику РАСХН Г.И. Тараканову за ценные советы и полезные консультации по проведению исследований.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа выполнена в 1988 - 2004 гг. на Овощной опытной станции МСХА им. В.И. Эдельштейна, в совхозе «Марфино», в МГАУ им. В.П. Горячкина, на опытном поле учебного хозяйства «Удрайское» ФГОУ ВПО ВГСХА, в АО «Великолукское», в теплицах ЗАО «ЗЭТО» (г. Великие Луки) и в лаборатории кафедры ботаники и плодоовощеводства Великолукской государственной сельскохозяйственной академии (ВГСХА).

Климатические условия Нечерноземной зоны РФ позволяют успешно возделывать зеленные культуры. Климат характеризуется теплым летом, умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами. Сумма среднесуточных температур воздуха выше +10⁰С равна 2000-2100⁰С.

Изучение коллекции сортообразцов укропа и кресс-салата проведено в полевых опытах и защищенном грунте в соответствии с методическими указаниями ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова и по Госсортоиспытанию (1976). В специально сооруженном фотопарнике, в открытом и защищенном грунте проводили исследования по выявлению различных условий выращивания на фотопериодическую реакцию сортов укропа. Исследования по определению влияния биопрепаратов на посевные качества семян, на рост и развитие растений, формирование урожая, а также на качество продукции зеленных культур проводились в лабораторно-полевых и полевых опытах в условиях открытого и защищенного грунта.

В лабораторных и в полевых опытах исследовали новые стимулирующие штаммы бактерий, изучали влияние защитно-стимулирующего препарата Биоплан-Комплекс на посевные качества семян укропа, салата, базилика по ГОСТ 12038-89.

Полевые опыты проводили в производственных условиях АО «Великолукское» с салатом и укропом с использованием препарата Биоплан-Комплекс (1996-1998 гг). В защищенном грунте в производственных условиях ЗАО «ЗЭТО» применяли вышеназванный препарат при выращивании базилика, укропа и салата в различные фазы роста (1996-1998; 1998-2003 г г).

Опыты по определению эффективности биопрепаратов нового поколения Биоплан-Комплекс, Биомин-Универсал, регулятора роста эпин на посевные качества семян, формирование урожая и качество продукции шпината (2001-2004 гг.) проводили на опытных участках ВГСХА и ЗАО «Великолукское».

В опытах проводили фенологические наблюдения, учеты, анализы и биометрию в соответствии с методиками В.Ф. Белика (1970; 1992), Б.А. Доспехова (1979). Определяли массу корневой системы и надземной части, продуктивность и структуру урожая зеленных культур. Ассимиляционную поверхность растений определяли на фотопланиметре, продуктивность фотосинтеза определяли по А.А. Ничипоровичу (1963).

Состав почв анализировали, оценивая содержание гумуса по методу В.И. Тюрина (ГОСТ 26213-84); рНкс_l-потенциометрически (ГОСТ-26483-85); сумму обменных оснований по методу ЦИНАО (ГОСТ 26487); подвижные формы фосфора и калия по методу А.Т. Кирсанова (ГОСТ 26207-84); нитраты - ионометрическим методом (ГОСТ 26489-85). Биохимические исследования включали определение сухого вещества, аскорбиновой кислоты, каротина (В.И. Полегаев, 1988). Анализы почвы и растительной продукции выполнялись в лабораториях ООС им. В.И. Эдельштейна, ЦИНАО, МОПИСХ, САС «Великолукская», кафедры ботаники и плодоовощеводства ВГСХА.

Степень достоверности установленных закономерностей оценивали по результатам дисперсионного и корреляционного анализа (Б.А. Доспехов, 1984). Экономическая эффективность выращивания зеленных культур рассчитывалась на основании технологических карт. Обработка экспериментальных данных выполнена на ПЭВМ с применением прикладных программ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 РОСТ, РАЗВИТИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ УКРОПА, КРЕСС-САЛАТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОРТА И УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ

1.1 Сортовые особенности формирования урожая укропа в открытом грунте

В Нечерноземной зоне РФ укроп пользуется огромным спросом у населения, является незаменимым пряновкусовым растением. В производстве он занимает ведущее место, однако до сих пор мало селекционных сортов с высокой отдачей урожая, рекомендованных для условий открытого грунта. В связи с этим наши исследования были направлены на изучение и отбор образцов укропа из коллекции ВНИИ растениеводства им Н.И. Вавилова и других источников с хозяйственно-ценными признаками для возделывания на зелень.

Известно, что главным признаком, характеризующим ценность укропа, при культуре на зелень, является продолжительность межфазного периода «всходы - начало хозяйственной годности» (Авров Н.Н., 1959; Лежанкина З.С., 1960; Гиренко М.М., 1988). На основании многолетних исследований на ООС им. В.И. Эдельштейна, нами было установлено, что межфазный период «всходы - начало хозяйственной годности» коллекции сортообразцов укропа наступал на 29-56 день. С учетом продолжительности этого межфазного периода сортообразцы были классифицированы по скороспелости на пять групп. В зависимости от принадлежности к группе по скороспелости у сортообразцов обнаружены были существенные различия в морфологии растений, темпах нарастания биомассы и площади листовой поверхности. Наиболее высокими темпами формирования ассимиляционного аппарата и биомассы отличались представители группы позднеспелых сортообразцов, среди которых лидировали образцы из Китая (К-306) и Ирака (К-426). Кроме того, они превосходили других по чистой продуктивности фотосинтеза (3,81; 4,20 г/м² •сутки). Лимиты урожайности у пяти групп сортообразцов, классифицированные по скороспелости, значительно варьировали от 0,56 до 3,39 кг/м² (таблица 1).

В открытом грунте для выращивания на зелень выделены сортообразцы, отличающиеся лучшей морфологией, формирующие высокий урожай (2,5 -3,4 кг/м²), принадлежащие к позднеспелой группе - К-426 (Ирак), К-306 (Китай), Tetra, Treibdill dally, Selektion mammut, Супердукат ОЕ, ; среднепоздней - К- 154 (Зап. Китай) и среднеранней - вр 212 (Узбекистан).

1.2 Сортовые особенности формирования урожая укропа в защищенном грунте

Развивающееся овощеводство защищенного грунта нуждается в сортах укропа, обладающих комплексом ценных признаков, адаптированных к слабому

Таблица 1 - Биометрические показатели, урожайность и структура урожая групп сортов, различающихся по скороспелости (открытый грунт, ООС им. В.И. Эдельштейна, 1989-1991 г г.)

естественному освещению во внесезонное время выращивания. Расширение сортимента в тепличных условиях востребованной культуры все еще остается одной из нерешенных проблем. Поэтому возникла необходимость в исследовании коллекционных сортобразцов укропа - в весенней пленочной (весенний оборот) и зимне-весенней остекленной (зимне-весенний и осенний обороты) теплицах, с целью выделения наиболее урожайных сортообразцов, способных реализовать потенциальные возможности в условиях измененяющегося светового дня.

Наблюдения за различными группами сортообразцов показали, что они медленнее проходили начальные фазы роста, в частности, зимний и осенний периоды выращивания, что сказалось на формирование их урожая. Сроки уборки коллекционных сортообразцов укропа наступали через 34-60 дней, причем сохранялись примерно те же различия между группами, что и в открытом грунте. Установлено закономерное изменение морфологических показателей и, кроме того, заметным отличием являлась более низкая урожайность коллекции сортообразцов укропа - в среднем на 15-30%.

В пленочной теплице условия освещенности обусловили лучшие предпосылки для формирования урожайности практически всех групп. Урожайность зелени позднеспелых сортообразцов составила от 1,6 до 2,6 кг/м². Весьма высокая облиственность и максимальная урожайность (2,1-2,6 кг/м²) отмечена у европейских сортов Selektion mammut, Treibdill dally и Tetra. Наряду с ними выделились из среднепоздней группы сортообразцы, отличающиеся от стандартов по урожайности - К-131 Армения и К-145 Зап. Китай (1,8 кг/м²); среднеранней - К-111 Афганистан (2,1 кг/м²), вр. 212 Узбекистан (1,7 кг/м²) и вр 306 Грузия (1,7 кг/м²), среди раннеспелой группы образцов - К-189 Германия и К-295 Финляндия (1,5 кг/м²).

Нами установлено, что при недостаточной освещенности в зимне-весенней и осенней культуре метамеры растений, темпы нарастания биомассы и урожайность коллекции укропа значительно ниже, чем в весенней.

Наиболее высокие темпы прироста биомассы у сортообразцов укропа были отмечены в весеннем (38 г/м² сутки), низкие - в зимне-весеннем (13 г/м² сутки) и осеннем (11 г/м² сутки) оборотах в теплице. Различия по урожайности между представителями групп сортообразцов сильнее проявлялись в весеннем обороте: у позднеспелых сортов - 2,0 кг/м²; среднепоздних и среднеранних -1,6; раннеспелых -1,4 и суперранних - 0,7 кг/м². Между группой позднеспелых сортообразцов и других различия по урожайности составили 0,4-1,3 кг/м².

В зимнем обороте культуры из группы позднеспелых сортообразцов выделились: К-289 Казахстан (1,1 кг/м²), К-416 Армянский 289 (1,0 кг/м²), существенно превосходящие по урожайности стандарт. Близки к ним по морфологическим признакам и урожайности образцы из среднепоздней группы - К-131 Армения (1 кг/м²), К-413 (Казахстан); среднеранней - К-212 (Узбекистан), К-111 (Афганистан), вр 306 Грузия (1 кг/м²); раннеспелой - К-295 Финляндия (0,9 кг/м²). В осеннем обороте наиболее пластичными были к условиям, лучшими по урожайности (0,7 - 0,9 кг/м²) - К- 416 Армянский 289, К-212 (Узбекистан), вр.306 (Грузия) и К-295 (Финляндия).

1.3 Фотопериодическая реакция укропа разного географического происхождения

Укроп является растением длинного дня, очень чувствительным к фотопериодическим условиям выращивания (Bunning E., Kemmler H., 1954; Naylor A.W., 1941; Wittwer S.H., Bukovac M.J., 1957, 1975). Критическая длина дня у разных сортообразцов может сильно различаться и составляет в среднем 10-14 часов. В то же время относительно велика доля сортов с количественной фотопериодической реакцией (ФР), близкой к нейтральной. У некоторых из них семичасовой фотопериод лишь незначительно задерживает переход к генеративному развитию, а длинный световой день намного ускоряет его (Murneek A.E., 1940). Различия в ФР у сортов в значительной степени влияют на характер роста и развития растений. В конечном итоге это сказывается на уровне урожайности при возделывании на зелень, а также на семенной продуктивности.

В онтогенезе фотопериодически чувствительного (ФЧ) укропа различаются два этапа. Первый совпадает с ювенильным периодом и характеризуется отсутствием реакции на фотопериодические условия, он именуется основной вегетативной фазой (ОВФ) (Major D.E., 1983). Второй этап определяется появлением у растения ФЧ. В исследованиях для характеристики изучаемых генотипов мы оценивали относительную продолжительность ОВФ, выращивая растения от всходов в условиях неблагоприятного фотопериода (короткий день, КД). В возрасте 40 дней растения переводили на режим длинного дня (ДД).

Существенная задержка в переходе к стеблеобразованию, а также цветению у растений по сравнению с контрольными (постоянный ДД) свидетельствовали о небольшой продолжительности ОВФ, а отсутствие различий в скорости развития у растений - о большой продолжительности ОВФ. Продолжительность ОВФ в значительной степени определяет уровень скороспелости генотипа. В таблице 2 приведены данные по развитию сортообразцов на режимах «ДД-постоянно» и «КД-ДД». Наибольшая задержка развития при первоначальном выращивании растений в условиях КД была отмечена у образцов К-155 (Цейлон), К-426 (Ирак), К-154 и К-306 (Китай), вр. К-355 (Канада). Следовательно, эти образцы - наиболее скороспелые и одновременно менее устойчивые к израстанию. Напротив, образцы К-277 (Азербайджан), К-131 (Армения), вр. К-464 (Молдавия), вр. К-412 (Узбекистан) обладали наиболее продолжительной ОВФ (не менее 40 дней). Эти данные, наряду с литературными (Hamner K.C., Naylor A.W., 1939), свидетельствуют о существенных сортовых различиях в продолжительности ОВФ.

В условиях КД растения развивались медленнее, чем в условиях ДД. У образцов с наиболее продолжительной ОВФ (вр. К-412, вр. К-131) задержка развития была наименьшей. Это, по-видимому, объясняется появлением у растений ФЧ в более позднем возрасте, когда естественная длина дня (при февральском сроке сева) уже превышала 12-13 часов. Значительная задержка в развитии растений в условиях КД была отмечена у образцов вр. К-62, вр. К-212, К-155, вр. К-306, К-154. Наибольшая дисперсия по срокам начала стеблеобразования у образцов наблюдалась при посеве 1 мая (С_v =15%). Этот срок можно считать анализирующим фоном для расчленения совокупности изучаемых сортообразцов на группы по продолжительности межфазного периода «всходы-стеблеобразование».

Таблица 2 - Число дней от всходов до стеблевания у сортообразцов укроп разного географического происхождения

Примечание. Над чертой - длинный день, под чертой - короткий день.

Продолжительность межфазного периода «всходы - начало цветения» у большинства образцов также уменьшалась на фоне увеличения длины дня при апрельском и майском сроках посева. Однако у образцов вр. К-131, вр. К-277, вр. К-413 характер связи между сроком посева и началом цветения был сложнее и не поддавался адекватной интерпретации. Исходя из результатов исследований, следует отметить большую надежность использования в качестве критерия фотопериодической реакции такого признака, как «число дней от всходов до стеблеобразования».

Разница в фотопериодической чувствительности генотипов во многом определяет различия во взаимодействии генотип - среда. В наших исследованиях наиболее благоприятная среда для выражения признака «число дней от всходов до стеблеобразования» складывалась при посеве в начале мая. При расчете средовой чувствительности (СЧ) генотипов для каждой среды (срока посева) нами был оценен ее общий эффект в среднем по проявлению рассматриваемого признака у 24 генотипов, находящихся в этой среде. В таблицу 3 включены сортообразцы с существенными коэффициентами корреляции. У образцов вр. К-412, вр. К-131, К-413 и Dill была отмечена очень низкая фотопериодическая чувствительность. Более заметное влияние на скорость их перехода к стеблеобразованию оказывали другие случайные факторы.

Таблица 3 - Коэффициенты корреляции, детерминации и регрессии при определении средовой чувствительности образцов укропа

Коэффициент детерминации показывает долю тех изменений в сроках перехода к стеблеобразованию, которые зависят от средовой оценки, в значительной степени определяемой фотопериодическими условиями, у образцов с наиболее высокой чувствительностью к длине дня значения коэффициентов регрессии больше. Чем выше уровень чувствительности, тем выше и уровень значимости коэффициентов корреляции.

Интересно отметить, что образцы К-277 и вр. К-355, например, имели одинаковый коэффициент детерминации и почти одинаковое среднее по отношению к совокупности сред, однако различались по чувствительности: у вр. К-355 она наибольшая, а у К-277 одна из наименьших. Вследствие различий в чувствительности растения вр. К-355 быстрее переходили к стеблеобразованию в условиях ДД, а растения К-277 - в условиях КД. Опережающее развитие вр. К-355 на ДД связано с меньшей продолжительностью ОВФ; в условиях КД, когда возрастало время индукции, благодаря более низкой чувствительности к неблагоприятному фотопериоду, быстрее развивались растения К-277. У 16 образцов из 24 корреляционная зависимость между средовыми значениями и числом дней от всходов до цветения была несущественной. У одних образцов это связано с низким уровнем ФЧ, у других - с изменением продолжительности межфазного периода начало стеблеобразования - цветение в зависимости от конкретных фотопериодических условий (при выращивании в летний период она была в 1,5 - 2,0 раза выше, чем в зимний). Отчасти это может объясняться различиями в продолжительности постиндуктивного периода: по завершении фотопериодической индукции после начала роста стебля у растений, как и в ювенильном периоде, отсутствует реакция на фотопериодические условия. При анализе всей совокупности изучавшихся образцов обнаружена средняя корреляционная зависимость между числом дней от всходов до начала стеблеобразования и между числом дней от всходов до цветения (r= 0,42±0,19). Однако при использовании в корреляционно-регрессионном анализе отдельно 8 образцов, имевших существенную корреляционную зависимость между средовыми значениями и числом дней от всходов до цветения, такой зависимости уже не обнаруживалось.

Таким образом, установлена высокая эффективность метода описания взаимодействия генотип - среда на основе анализа регрессии собственного значения генотипа на средовую оценку для определения фотопериодической чувствительности растений. Уровень ФЧ растений укропа, определяемый по срокам начала стеблеобразования, зависит от продолжительности основной вегетативной фазы и индуктивного периода генотипа. Анализ фотопериодической чувствительности сортов позволяет рекомендовать при выведении высокоурожайных сортов для уборки на зелень в условиях умеренных широт и использования в качестве исходного материала для селекции применительно к этой зоне сортообразцы Супердукат ОЕ, Лесногородский, Tetra, Treibdill dally, Selektion mammut, как наиболее устойчивые к преждевременному израстанию.

1.4 Качество зелени у сортообразцов укропа различного географического происхождения

В условиях Нечерноземной зоны РФ ранней весной зелень укропа приобретает огромное значение для населения как источник большой группы биологически активных веществ. Среди них витамины, аскорбиновая кислота и каротин в укропе содержатся в наибольшем количестве. Они эффективно воздействуют на многие процессы жизнедеятельности человека, в том числе защитные функции организма.

Для выявления высококачественных образцов укропа из коллекции разного географического происхождения нами исследовался биохимический состав продукции. Установлено, что на качество продукции укропа существенно влияли условия окружающей среды. При выращивании в зимне-весенней теплице (февраль - март) сортобразцов коллекции укропа сухого вещества накапливалось от 5,2 до 7,8%, содержание витамина С и каротина составило соответственно от 30,4 до 38,8 и от 4,3 до 6,2 мг в 100 г зелени. Высоким содержанием сухого вещества отличались сортообразцы Харьковский 85, К-277 (Азербайджан), К-212 (Узбекистан), К-416 Армянский 269 и К-415 Узбекский 243. По содержанию аскорбиновой кислоты и каротина лидировали К-415 Узбекский 243 и К-111 (Афганистан). Благоприятные условия освещенности в весенней пленочной теплице (март - апрель) способствовали увеличению содержания сухого вещества на 1,5-5,1% и аскорбиновой кислоты на 15,0-71,4% в отличие от зимне-весеннего оборота. Наибольшим накоплением сухого вещества по сравнению с зимним периодом выращивания выделились Tetra, Узбекский 243 (на 4,5 %) и К-306 Китай (на 5,1 %), а по накоплению аскорбиновой кислоты Treibdill dally (на 54,3%), К- 464 Дания (на 71,4%).

По мере перехода от зимнее-весеннего периода выращивания к весеннему у сортообразцов укропа отмечено увеличение содержания сухого вещества и витамина С. Такую закономерность следовало ожидать, поскольку известно, что интенсивность освещения и спектральный состав в весенние месяцы существенно отличаются от зимнего периода, что весьма изменяет химический состав растений. С другой стороны, содержание каротина в продукции существенно не изменялось, даже наблюдалось незначительное его увеличение в зимне-весенний период выращивания. Зелень сортообразцов укропа, выращенная в открытом грунте, содержала наибольшее количество сухого вещества, аскорбиновой кислоты и несколько меньше каротина по сравнению с продукцией защищенного грунта (таблица 4).

Таблица 4 - Биохимические показатели зелени укропа в открытом грунте

Среди коллекционных образцов высоким содержанием сухого вещества и аскорбиновой кислоты отличились Узбекский 243 и Армянский 269. Образец К-155 (Цейлон) и сорт Лесногородский в отличие от других образцов содержали сухого вещества и аскорбиновой кислоты наименьшее количество.

Наряду с определением ценного витаминного состава образцов мы анализировали и содержание нитратов в продукции. Многочисленными исследованиями установлена высокая способность к накоплению нитратов зеленными культурами. Нитраты накапливаются как в отдельных органах, так и в целом растении в результате неполного их использования в метаболизме. Причиной тому может служить целый комплекс внешних и внутренних факторов, влияющих на накопление нитратов в овощах: применяемые удобрения, густота стояния растений, режимы орошения, обработки почвы и т.д. (Борисов В.А., 1985; Вендило В.Г., Чередниченко И.Н., 1990; Соколов О.А., 1991).

Результаты наших исследований показали, что при соблюдении всех элементов технологии возделывания в 1 кг сырой массе сортообразцов укропа, выращенного в условиях открытого грунта, количество нитратов превышало ПДК и составляло 2495 - 4700 мг. Наиболее высокое содержание нитратов обнаружено в продукции сортообразцов К-145 и К-306 из Китая.

Продукция сортообразцов укропа из защищенного грунта содержала нитратов в 1,5-2,2 раза больше по сравнению с продукцией открытого грунта. Низкий уровень прихода ФАР в зимне-весенние месяцы, высокое содержание нитратов (в 4,2 раза) в почвенном растворе обусловили повышение уровня нитратного азота в продукции. В пределах изученных сортообразцов укропа, выращенных в условиях открытого и защищенного грунта, нами выделены сорта Кибрай и Харьковский с наименьшим накоплением нитратов в зелени.

Таким образом, результаты исследований показали, что качество продукции во многом зависит: от сроков выращивания и уровня поступления ФАР, количества нитратов в почвенном растворе и сортовых особенностей культуры.

1.5 Формирование урожая укропа в южной части Северо-Западной зоны РФ

При весеннем сроке возделывания коллекции укропа различного географического происхождения в южной части Северо-Западной зоны России было установлено, что из-за увеличивающейся длины дня начальный рост и развитие растений ускорялось, сокращался межфазный период «всходы - стеблеобразование». У сортообразцов, принадлежащих к разным группам по скороспелости, межфазный период «всходы - стеблеобразование» наступал через 30-52 дня. Позднеспелые сортообразцы в фазу уборки зелени были наиболее облиственными и высокорослыми, чем другие группы. Средняя высота растений и количество листьев по этой группе составила 28 см и 7 шт., растения среднепоздней и среднеранней группы имели среднюю величину этих показателей - 21 -24 см и 5 шт., раннеспелые образцы отличались высокой склонностью к стеблеобразованию, наименьшей высотой растений 16-18 см, но по количеству листьев приближались к среднеранней группе.

Высокую урожайность зелени обеспечили образцы из позднеспелой группы: Tetra, Супердукат, К-306 (Китай), К-426 (Ирак), Кибрай; среднепоздней - К-154 (Зап. Китай), среднеранней - вр. 212 (Узбекистан) и ранней - вр. 189 (Германия) (таблица 5).

Таблица 5 - Урожайность и структура массы зелени укропа (учхоз «Удрайское», 1994-1996 г г.)

В 100 г зелени укропа сортообразцов различного географического происхождения содержалось аскорбиновой кислоты 61,2-81,5 мг и каротина 4,2-7,5 мг. Высоким содержанием витаминов в продукции выделились сортообразцы: Армянский 269, Узбекский 243, К-212 (Узбекистан), К-111 (Афганистан), К-277 (Азербайджан), Супердукат, Tetra и Treibdill dally.

В наших исследованиях с целью выявления сопряженности между различными парами количественных признаков сортообразцов укропа использовали корреляционно-регрессионный метод. Результаты обработки по парам значимых хозяйственных и морфологических признаков сортообразцов показали, что сопряженность между ними хорошо выраженная. Наиболее тесная корреляционная связь отмечена между скороспелостью сортообразцов и массой одного растения (r=0,92), урожаем зеленой массы (r=0,91). Менее выраженная положительная сопряженность (r=0,82) установлена между количеством листьев сортообразцов и скороспелостью. Сопряженность между перечисленными парами признаков является статистически достоверной. С помощью полученных уравнений регрессии в известной мере можно рассчитать по продолжительности периода всходы - стеблеобразование (х, дни) массу зелени укропа (у, кг/м²) у = -1,63х + 0,09; продуктивность одного растения (г) у = -27,03х + 1,10; количество листьев (шт.) у = -0,03х + 0,13.

Выбор высокопродуктивных сортов укропа, приспособленных к тепличным условиям, является основной задачей для производства, так как товаропроизводители ранней продукции стремятся извлечь большую прибыль.

Сравнительная оценка хозяйственно-ценных свойств новых сортов укропа в условиях остекленной теплицы (ЗАО «ЗЭТО», 2001-2003 г г.) позволила выявить в весеннем обороте культуры лучшие по урожайности сорта. Наиболее продуктивными, хорошо облиственными были сорта Амбрелла, Гренадер и Ришелье, их урожайность превосходила стандарат Грибовский на 17- 25% и составила 1,9 - 2,0 кг/м² . По содержанию аскорбиновой кислоты и каротина в продукции у сортов по сравнению со стандартом существенных различий не установлено.

Таким образом, по совокупности результатов исследований коллекционных сортообразцов укропа в южной части Северо-Западной зоны РФ в открытом грунте среди позднеспелой группы по устойчивости к стеблеобразованию, лучшей облиственности растений, продуктивности (2,8-3,0 кг/м²) выделились: Tetra, Кибрай, Супердукат, К-306 (Китай), К-426 (Ирак), среднепоздней - К-154 (1,8 кг/м², Зап. Китай), среднеранней - К-212 (1,8 кг/м ², Узбекистан), раннеспелой - К-189 (1,5 кг/м², Германия).

Высоким содержанием аскорбиновой кислоты и каротина в продукции отличались отечественные сорта Узбекский 243, Армянский 269, европейские сорта Tetra, Супердукат, Treibdill dally, местные популяции К-212 (Узбекистан), К-111 (Афганистан),

В защищенном грунте наиболее урожайными были три сорта - Амбрелла, Гренадер и Ришелье, занесенные в Госреестр, формирующие в весеннем обороте культуры массу зелени укропа до 2 кг/м².

1.6 Формирование урожая кресс-салата

В Нечерноземной зоне ранней весной крайне ограниченное разнообразие выращиваемых овощей. Большинство населения в этот период остро ощущает дефицит витаминов и микроэлементов, недостаток в них легко восполнить с помощью потребления в пищу скороспелых листовых овощей. В большую группу зеленных культур входит ультраскороспелое, малораспространенное овощное растение - кресс-салат. Он ценится своим биохимическим составом и лечебными свойствами. Возделывание культуры сдерживается прежде всего тем, что довольно долгий период овощеводческие хозяйства Нечерноземной зоны РФ не обеспечиваются сортовым разнообразием кресс-салата. Имеются 2-3 сорта и ряд местных сортообразцов из стран ближнего зарубежья (СНГ). Поэтому, главной задачей является на сегодняшний день подбор урожайных сортообразцов кресс-салата с целью интродукции и расширения сортимета.

Для выделения наиболее продуктивных среди коллекционных образцов кресс-салата необходимо было изучить формирование их хозяйственно-ценных признаков в открытом грунте южной части Северо-Западной зоны.

При весеннем сроке выращивания коллекции сортообразцов кресс-салата наблюдения за прорастанием семян показали, что всходы в среднем за годы исследований появлялись на 4-5 -й день после посева. Среди коллекционных образцов самым скороспелым оказался Garten Krausse. К стеблеобразованию он переходил на 28 день после всходов. Сортообразцы Fine Gurled, К-76 (Чехия), К-4 (Средняя Азия) переходили к фазе «всходы-начало стеблеобразования» на 30-33 день (таблица 6).

Таблица 6 - Продолжительность межфазного периода «всходы-хозяйственная годность», урожайность и качество сортообразцов кресс-салата (учхоз «Удрайское», 1994 - 1996 г.г.)

Сортообразцы кресс-салата различались в динамике по росту и развитию. Более заметные изменения были на 20-й день по...