Управління продукційним процесом вирощування стевії медової
Стевія медова як рослина короткого світлового дня; із скороченням його вона переходить до генеративного розвитку. Особливості розробки біологічних й екологічних основ технології вирощування стевії медової в придатних для культури регіонах України.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | диссертация |
Язык | украинский |
Дата добавления | 18.07.2020 |
Размер файла | 5,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Управління продукційним процесом вирощування
Вступ
рослина медовий екологічний
З введенням в культуру в умовах України стевії медової комплексно досліджені морфологічні і біологічні особливості культури, фотосинтетична діяльність рослин: площі листків, інтенсивності й тривалості їх роботи, продуктивності фотосинтезу, врожайності й якості листа; екологічна стійкість і адаптація до нових умов вирощування; створені високопродуктивні сорти стевії медової з підвищеним вмістом дитерпенових глікозидів, адаптованих до певних ґрунтово-кліматичних регіонів України; обґрунтовані агроекологічні й агротехнологічні способи розмноження і вирощування стевії для певних ґрунтово-кліматичних зон України; визначені оптимальні умови вирощування стевії медової, амінокислотний склад листків, методи і способи виготовлення з них продуктів дієтичного харчування.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до тематичного плану Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України впродовж 2000-2015 років.
Мета роботи - теоретично обґрунтувати і розробити біологічні й екологічні основи технології вирощування стевії медової в придатних для культури регіонах України.
Для досягнення поставленої мети передбачається вирішити наступні задачі: виявити особливості вегетативного розмноження стевії методами: культури in vitro (мікроклональне розмноження), зеленого черенкування і клонування коріння; встановити можливість і розробити метод розмноження стевії з насіння; вивчити особливості росту, розвитку й формування надземної маси стевії медової з урахуванням ґрунтово-кліматичних умов України; дати екологічну оцінку сортів стевії медової залежно від тривалості вегетаційного періоду, достигання, відношення до екологічних факторів регіону - температури, світла, вологи, повітря, ґрунту і елементів живлення; для цих регіонів теоретично обґрунтувати і розробити основні елементи технології вирощування стевії медової; встановити вплив агроекологічних факторів на хімічний і амінокислотний склад листків стевії медової і на цій основі розробити технічні вимоги для свіжозібраної сировини; розробити рецептури кондитерських виробів та дієтичних плодово-ягідних консервів і соків на основі екстракту стевії медової чи стевіозиду; дати економічну й енергетичну оцінку технології вирощування стевії медової.
Об'єкт досліджень - особливості процесів фотосинтезу та реакція рослин стевії медової на елементи технології вирощування.
Предмет дослідження - сорти стевії медової, екологічні умови, елементи технології вирощування, способи використання.
Методи досліджень. Лабораторний - для вивчення якісних показників сортів стевії медової, накопичення сухої біологічної маси рослин та її частин, польовий - для визначення впливу умов вирощування, продуктивності сортів стевії медової; біометричні, вимірні, візуальні - для вивчення особливостей мінливості ознак рослин у польових і лабораторних дослідженнях; статистичні - для оцінки результатів досліджень; економічні - для економічної та енергетичної оцінки результатів досліджень.
Наукова новизна одержаних результатів. В умовах Лісостепу і Степу України: вперше встановлена роль сорту в технології вирощування культури; визначені екологічна стабільність і пластичність сортів стевії медової; встановлено вплив елементів технології вирощування на формування у листках зелених пігментів (хлорофілів), продуктивність фотосинтетичного апарату рослин стевії медової; розроблена технологія вирощування стевії медової, яка полягає у виявленні оптимальних зон вирощування, уточненні строків посадки, оптимізації умов мінерального живлення, розробленні інтегрованої системи захисту рослин від бур'янів, шкідників і хвороб, які забезпечують істотне підвищення врожайності й якості сировини; удосконалені: існуючі й розроблені нові технології переробки й використання стевії медової; дістали подальшого розвитку: економічна й енергетична оцінка ефективності досліджуваних елементів технології вирощування стевії медової для умов Лісостепу й Степу.
Практичне значення отриманих результатів визначають критерії вибору сортів стевії медової та технології її вирощування в певній ґрунтово-кліматичній зоні України, яка забезпечує отримання високих урожаїв сухих листків на рівні 4 т/га; розробці технологій переробки листа, визначенні якості продукції і рецептури препаратів з участю стевії.
Особистий внесок здобувача полягає в розробці програм та обґрунтуванні методології постановки і проведення досліджень, виконанні експериментальної частини досліджень, узагальненні одержаних результатів та їх інтерпретації, підготовці друкованих праць, наукових звітів та рекомендацій, пропаганді та науковому супроводженні результатів у виробництво.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи щорічно доповідались на науково-практичних конференціях професорсько-викладацького, аспірантського складу та науковців Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків (2000-2017 pp.), міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми виробництва екологічно чистої продукції на межі 3-го тисячоліття (Житомир, 2000); міжнародній конференції «Оптимізація структури агроландшафтів і раціональне використання ґрунтових ресурсів» (Київ, 2000); міжнародних науково-практичних конференціях в Дніпропетровському ДАУ (Дніпропетровськ, 2003), Луганському ІІАУ (Луганськ, 2003) та Всеукраїнській науковій конференції в Уманській державній аграрній академії, присвяченій 160-й річниці навчального закладу в (Умань, 2003); науково-практичній конференції «Методи, шляхи та способи поліпшення якості продукції рослинництва» (Полтава, 2004); міжнародній науково-практичній конференції «Стан, проблеми та перспективи виробництва зернових та технічних культур» (Кам'янець-Подільський, 2004); науково-практичних конференціях «Новітні технології в рослинництві» (Київ, 2004, 2005); міжнародній науково-практичній конференції «Проблема підвищення адаптивного потенціалу системи рослинництва у зв'язку зі змінами клімату (Біла Церква, 2008); науково-практичній конференції «Розробка та впровадження енергозберігаючих технологій вирощування сільськогосподарських культур (Київ, 2009).
Публікації. Основні результати досліджень за темою дисертації опубліковані в ... працях, в тому числі у фахових виданнях - …..
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, 10 розділів, висновків та рекомендацій виробництву, списку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг дисертації - 428 сторінок комп'ютерного тексту, містить ... таблиць, .... рисунків, .... додатків. Список використаних джерел включає .... найменування, у тому числі ... латиницею.
Стевія медова {Stevia rebaudiana Bertoni) - багаторічна трав'яниста рослина, що відноситься до вищих рослин - Kormobionta, типу покритонасінних - Angiospermae, класу дводольних - Dicotyledoneae, порядку складноцвітих - Compositales, родини айстрових - Asterасеае, роду - Stevia, виду - rebaudiana.
Стевія медова особливо вимоглива до вологи на початку та в середині вегетації - після посадки в полі та в період росту й розвитку. Вона не стійка до низьких температур, тому за температури нижче +12 °С майже не росте й не розвивається; чутлива до заморозків. Рослини стевії in vitro можуть витримувати короткочасні (до 5 годин) зниження температури в межах -1-2 °С; за більш тривалішого витримування їх (до 12 годин) рослини повністю гинуть. В Україні рослини стевії медової за зниження середньодобової температури до 0 °С у відкритому ґрунті гинуть навіть з використанням різного укриття, тому восени їх зрізують на висоті 5 см викопують і зберігають разом із землею у приміщеннях з температурою і вологістю повітря відповідно 8-10 °С і 60-70%.
Стевія медова - рослина короткого світлового дня; із скороченням його вона переходить до генеративного розвитку. Саме тому чим ближче до екватору, тим коротшим у стевії буде період наростання вегетативної маси, і, навпаки, при віддаленні від нього на північ рослини можуть довше розвиватися, період цвітіння у них затримується і вони накопичують більшу вегетативну масу. Короткі дні сприяють прискоренню цвітіння й утворенню насіння.
Росте стевія медова переважно на безплідних кислих пісках або на мулі, який залягає смугою на краю боліт.
Морфологічні й біологічні особливості, екологічна стійкість і адаптація до нових умов вирощування, ріст і розвиток рослин стевії медової залежать від біологічних властивостей сорту, фази росту і розвитку, фону живлення, способу внесення добрив.
За тривалістю вегетаційного періоду стевія медова поділяються на три основні групи:
- ранньостиглі з тривалістю вегетаційного періоду 65-70 днів представляють інтерес для селекції сортів стевії, що розмножуються насінням;
- середньостиглі з тривалістю вегетаційного періоду 85-90 днів характеризуються підвищеною врожайністю і вмістом дитерпенових глікозидів в листках;
- пізньостиглі з тривалістю вегетаційного періоду 120-125 днів формують велику вегетативну масу, але загальний вміст в них солодких компонентів не високий.
Найбільша врожайність повітряно-сухого листя отримано у варіанті біотипу стевії з широким листям - 1,79 т/га. Проте за виходом дитерпенових глікозидів з одиниці площі безперечна перевага була за біотипами з середніми розмірами листя.
Для одержання сомаклональних форм стевії і розширення її генетичної мінливості як в напрямку підвищення продуктивності (вегетативної маси, сухої речовини, вмісту солодких глікозидів), так і стійкості до захворювань було використано метод індукованого морфогенезу. Середня маса однієї сирої рослини сорту «Космічний» у Київській області досягала 393 г. Урожайність сухих листків номерів і сортів стевії коливалась від 1,2 до 4,4 т/га; у тетраплоїдних номерів - від 1,9 до 3,2 т/га, у гібридів - від 1,2 до 3,5 т/га; контрольного варіанта 2n - 1,6 т/га сорту «Космічний» - 4,4 т/га, сорту "Берегиня" - 2,7 т/га і сорту «Славутич» - 3,2 т/га. Тетраплоїдні номери, одержані з одного і того ж генотипу, суттєво різнилися за морфологічною будовою і рівнем урожайності, електрофоретичними характеристиками лізоформ пероксидази, вмістом і якісним складом дитерпенових глікозидів. За продуктивністю виділено 7 кращих тетраплоїдних номерів, які переважали вихідні диплоїдні форми за загальною масою листків на 30-41 %.
Розмножують стевію в культурі in vitro, методами зелених живців і клонування коріння. Приживаність і продуктивність розсади стевії з рослин, одержаних методом культури тканин, на фоні N15P15K15 і N30P30K30, порівняно з контролем, були значно кращими, а коренева система - більш розвинутою. Продуктивність розсади позитивно й тісно пов'язана з дозами добрив - коефіцієнт кореляції r = 99. Добрива позитивно й тісно впливали на висоту рослин (r = 0,93 і 0,92), позитивно і середньо за тіснотою продуктивність пов'язана з кількістю міжвузлів (r = 0,95 і 0,96) і листків (r = 0,90 і 0,91). Розсада стевії, що отримана методом клонування, через 55-60 діб дорощування повинна мати висоту не менше 7 і не більше 14 см, кількість міжвузлів від 5 до 7 шт., листків від 8 до 14 шт., стебел від 1 до 4 шт., товщина стебла в основі від 1 до 2 мм.
Оцінку екологічних умов періоду вегетації культури за регіонами вирощування стевії медової проводили за показниками температури повітря і кількістю опадів шляхом визначення гідротермічним коефіцієнтом Селянінова. За збором сухої речовини рослинами стевії виділялися регіони Фастів Київської області - 2,69 т/га, Жовква Львівської області - 2,96 і Червоногвардійськ АРК - 3,21 т/га (ГТК відповідно 1,5, 1,25-1,75, 1,25-1,5).
За екологічною оцінкою сортів стевії медової за Еберхартом і Расселом інтенсивним виявився сорт Берегиня, який впродовж трирічних випробувань за врожайністю переважав інші; цей же сорт був і найбільш пластичний, тому що за середньою врожайністю у роки випробування був найкращим за середньою врожайністю. Найбільш наближався до Берегині сорт Славутич. Найбільш сприятливими регіонами для вирощування сортів стевії були Бахчисарай АРК, Жовква Львівської обл. і Червоногвардійськ АРК.
Висота рослин стевії за фонами живлення порівняно з приживаністю дещо різнилася. В червні найбільш інтенсивним ростом рослин стевії виділялися варіанти з фонами живлення N60P120K60, N60P60K60, P60K60 та N120P120K120, де висота рослин становила відповідно 39,3, 36,8, 35,3 і 35,2 см. Висота рослин в початковий період росту й розвитку стевії стимулювало добре забезпечення рослин рухомим фосфором і оптимальне поєднання його з іншими елементами живлення. Як наслідок, в цих варіантах, порівняно з контролем без добрив спостерігалося істотне збільшення висоти - на 8,5-12,6 см.
Врожайність сухого листя забезпечується оптимальною площею живлення, густотою стояння рослин, темпами росту й розвитку, інтенсивністю їх освітлення. Кращим строком посадки є третя декада травня, спосіб формування розсади - у торф'яних горщиках, спосіб посадки - з шириною міжрядь 45 см; в цьому варіанті врожайність сухого листя становила 1,54 т/га.
Застосування краплинного зрошення сприяло підвищенню частки збережених рослин на дослідних ділянках до 96%, а урожайності сухого листя збільшувалося з 2,52 до 3,45 т/га. Урожайність біотипу 08 була істотно вищою за біотип 2х - відповідно на 0,15 і 0,22 т/га. Варіант з площею живлення рослин 70 * 16 см істотно перевищував варіант з розміщенням рослин 70 * 25 см - відповідно на 0,65 і 0,88 т/га. Краплинне зрощення забезпечило прибавку врожайності сухої маси листя 1,07 т/га. Частка впливу на врожайність сухих листків стевії медової краплинного зрошення - 52,4%, площі живлення становила 35,0%, взаємодії водного режиму і площі живлення - 0,9%, інших факторів - 9,6%.
Краплинне зрошення, фертигація і позакореневе зрошення стевії, порівняно з контролем, забезпечили прибавки врожайності сухого листя за рахунок позакореневого підживлення мікродобривами на 0,65 т/га, фертигації - на 0,95 т /га і комплексного застосування фертигації і позакореневого підживлення - на 1,34 т /га або 58,5%.
Ключові слова: стевія медова, морфологія, біологічні особливості, сорти, способи розмноження, екологічна стійкість, адаптація, урожайність, амінокислотний склад, способи переробки, біоенергетична і економічна ефективність.
Дослідженнями, проведеними у США, Японії, Канаді, Бразилії та інших країнах світу, доведено, що надмірне вживання цукру в другій половині XX століття призвело до суттєвого порушення обміну речовин в організмі людей, масового поширення серед дітей і дорослого населення таких захворювань як цукровий діабет, атеросклероз, ожиріння, карієс зубів, тощо. Це активізувало пошук нових нетрадиційних природних джерел низькокалорійних замінників цукру рослинного походження, здатних не тільки конкурувати з цукром, а й значно переважати його за лікувальними властивостями [15, 16].
Особливу увагу у зв'язку з цим заслужила південноамериканська рослина - стевія медова або медова трава - Stevia rebaudiana bertoni, у листках якої утворюється ціла аптека безцінних для людського організму дитерпенових глікозидів, білків, мінералів та вітамінів [35, 36].
Науковий інтерес у світі до цієї рослини виявився у 1930 році, а з 1970 року стали проводити її промислові посіви для комерційного використання у харчовій промисловості, почалися й наукові дослідження. Найбільшого прогресу у вивченні стевії медової та її промислового використання досягли японці [295, 296]. Вже у 1980 році Японія використовувала до 90% світового збору сухого листя стевії медової [302].
У СРСР початком робіт зі стевією медовою можна вважати 1985 рік, коли в Інституті цукрових буряків було висаджено її розсаду на площі понад 500м2, а в 1990 році плантації стевії вже становили майже 8га [78, 172, 173]. У 2000 році в Україні стевію вирощували на площі близько 18га, у 2009 році - 19,5га, що, враховуючи потреби в продуктах із стевії медової, є вкрай недостатньо [209].
Актуальність теми. В умовах України введення в культуру стевії медової вимагає проведення комплексних досліджень з визначення морфологічних і біологічних особливостей, екологічної стійкості та адаптації до нових умов вирощування; створення високопродуктивних сортів стевії медової з підвищеним вмістом дитерпенових глікозидів, адаптованих до певних ґрунтово-кліматичних умов України; обґрунтування агроекологічних і агротехнологічних основ способів розмноження та вирощування стевії для певних ґрунтово-кліматичних зон України; визначення оптимальних умов вирощування стевії медової, амінокислотного складу листків та виготовлення з них продуктів дієтичного харчування [72, 77, 171, 176].
Актуальними є дослідження складових і умов фотосинтетичної діяльності рослин: площі листків, інтенсивності й тривалості їх роботи, продуктивності фотосинтезу, врожайності й якості листа [107].
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано згідно тематичних планів НДР Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН у1996-2000 рр. НТП «Цукрові буряки» (номер державної реєстрації 0196U12876), 2001-2005 рр. НТП «Цукрові буряки» (номер державної реєстрації 0103U007710), 2006-2010 рр. НТП НААН України (номери державної реєстрації 0104И002643, 0104И002644, 0104И002647), 2011-2015 рр. ПНД НААН «Цукрові буряки» (номери державної реєстрації 0105U007147, 0105V007176), 2016-2020 рр. ПНД 13 «Цукрові буряки» (номер державної реєстрації РК 0111U002907) і ПНД 27 «Цукрові буряки» (номер державної реєстрації РК 0116U002138).
Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - теоретично обґрунтувати управління продукційним процесом та розробити технології вирощування стевії медової в придатних для культури регіонах України.
Для досягнення поставленої мети передбачалося вирішити наступні завдання:
– науково обґрунтувати й визначити зони оптимальних умов вирощування стевії медової;
– дати екологічну оцінку сортів стевії медової залежно від тривалості вегетаційного періоду, достигання, відношення до екологічних факторів регіону ? температури, світла, вологи, повітря, ґрунту і елементів живлення;
– оцінити особливості формування агрофітоценозів стевії медової залежно від методів розмноження культури in vitro (мікроклональне розмноження), зеленого черенкування і клонування коріння;
– розробити метод розмноження стевії насінням;
– встановити особливості росту, розвитку й формування надземної маси стевії медової з урахуванням ґрунтово-кліматичних умовах України;
– провести моніторинг стану агрофітоценозів стевії залежно від гідротермічних умов вегетаційного періоду та місця вирощування;
– для цих регіонів теоретично обґрунтувати і розробити основні елементи технології вирощування стевії медової;
– встановити вплив агроекологічних факторів на хімічний і амінокислотний склад листків стевії медової і на цій основі розробити технічні вимоги для свіжо зібраної сировини;
– розробити рецептури кондитерських виробів та дієтичних плодово-ягідних консервів і соків на основі екстракту стевії медової чи стевіозиду;
– дати економічну й енергетичну оцінку технології вирощування стевії медової.
Об'єкт дослідження - процеси росту і розвитку та продуктивність стевії медової залежно від погодних умов, сортових особливостей та елементів технології вирощування.
Предмет дослідження - погодні умови, сорти і гібриди, методи розмноження, елементи технології вирощування, способи використання.
Методи досліджень. Лабораторний - для вивчення якісних показників сортів стевії медової, накопичення сухої біологічної маси рослин та її частин, польовий - для визначення впливу умов вирощування, продуктивності сортів стевії медової; біометричні, вимірні, візуальні - для вивчення особливостей мінливості ознак рослин у польових і лабораторних дослідженнях; статистичні - для оцінки результатів досліджень; економічні - для економічної та енергетичної оцінки результатів досліджень.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що:
вперше:
- для умов різних регіонів України встановлені закономірності формування високопродуктивних агрофітоценозів стевії медової шляхом добору сортів, методів розмноження, стимуляції насіння, оптимізації мінерального живлення, строків садіння і сівби;
- визначено, що продуктивність стевії є функцією взаємодії природних (екологічних), сортових і технологічних факторів;
- на підставі встановлених кореляційних зв'язків між урожайністю і якістю визначена екологічна стабільність і пластичність стевії медової;
удосконалено:
Основні елементи агротехнології стевії медової. Захищено патентами: Спосіб отримання насіння стевії (№ 58349 від 15.07.2003 р.), Спосіб пророщування насіння стевії (№ 3638 від 15.02.2004 р.), Спосіб стимуляції насіння стевії (№ 97958 від 10.04.2015 р.), Спосіб розмноження стевії медової (№ 119472 від 25.09.2017 р.) та переробки і використання стевії медової. Захищено патентами: Композиція інгредієнтів горілки «Стевія» (№ 63373А від 15.01.2004 р.), Спосіб одержання харчового концентрату поліфенолів винограду (№ 9975362 від 25.09.2012 р.).
дістали подальшого розвитку:
- наукові положення щодо формування агрофітоценозів стевії в ланці «сорт - агротехнологія - екологічні умови»;
- оцінка економічної і енергетичної ефективності елементів технології для умов Лісостепу і Степу.
Практичне значення одержаних результатів. На основі теоретичних і експериментальних досліджень для певних кліматичних зон України розроблені технологія вирощування стевії медової, яка забезпечує одержання врожайності сухих листків на рівні 4-5 т/га при зниженні енерговитрат на 40-50 % та переробки листа, визначені якості продукції і рецептури препаратів.
Розроблено: методичні рекомендації «Технологія вирощування стевії шляхом живцювання (К.: ІБКіЦБ, 2005. -14с.); методичні рекомендації ….; стандарт України «Живцювання стевії» (К.: ІБКіЦБ, 2012. -24с.); технологічну карту вирощування розсади стевії методом in vitro (К.: ІБКіЦБ, 2014. -С.90-99). Впровадження результатів досліджень здійснено в сільськогосподарських підприємствах Полтавської, Львівської, Херсонської областей, АРК Крим і ін. на площі понад 30 га. Річний економічний ефект становить 120 тис.грн/га.
Особистий внесок здобувача полягає в розробці програм та обґрунтуванні методології постановки і проведення досліджень, виконанні експериментальної частини досліджень, узагальненні одержаних результатів та їх інтерпретації, підготовці друкованих праць, патентів, наукових звітів та рекомендацій, пропаганді та науковому супроводженні результатів у виробництво.
Апробація результатів дисертації. Матеріали та основні положення дисертації оприлюднено й обговорено на: розширених засіданнях методичних комісій з проблем селекції, насінництва, біотехнології та рослинництва ІБКіЦБ (2001-2016 рр.), на Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених «Перспективи і шляхи вирішення проблем у сучасному виробництві» (К., 2003); на науково-практичній конференції молодих вчених «Розробка та впровадження енергозберігаючих технологій вирощування сільськогосподарських культур» (Чабани, 2009); на Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених «Новітні технології вирощування сільськогосподарських культур» (К., 2013, 2015); на науково-практичній конференції молодих вчених «Наукові доповіді НУБІП України» (К., 2016); на Міжнародній науковій конференції «Генетика і селекція: досягнення та проблеми» (Умань, 2017); на Міжнародній науково-практичній конференції «Новітні агротехнології: теорія і практика» (К., 2017).
Публікації. Основні положення дисертації висвітлені в 28 публікаціях. З них 26 статей у фахових виданнях, у тому числі 2 книжки, 8 стандартів України, 3 рекомендації та 17 Патентів України на корисну модель, 3 свідоцтва про авторство на сорт рослин.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, 10 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел і додатків. Дисертацію викладено на 353 сторінках комп'ютерного набору, містить 55 таблиць, 33 рисунки. Список використаних літературних джерел включає 329 найменувань, у т.ч. 102 латиницею.
1.Управління процесом формування врожайності стевії медової
1.1 Походження, морфологія і біологічні особливості стевії медової
На території сучасної Бразилії та Парагваю індіанці племені гуарані здавен використовували в якості чаїв і лікувальних засобів солодку траву ka'a he'к - Stevia rebaudiana [4].
Стевія медова (Stevia rebaudiana Bertoni) - багаторічна трав'яниста рослина, що відноситься до відділу вищих рослин - Kormobionta, типу покритонасінних - Angiospermae, класу дводольних - Dicotyledoneae, порядку складноцвітих - Compositales, родини айстрових - Asteraceae, роду - Stevia, виду - rebaudiana - Stevia rebaudiana Bertoni [5, 6, 9].
З мови майя назва рослини переводиться як «медова» [4, 17]. За деякими припущеннями, цю назву стевія отримала завдяки російському ботаніку шведського походження Х. Х. Стевену (1781-1863) [18]. Вперше вона була досліджена іспанським лікарем і ботаніком Стевусом (лат. Petrus Jacobus Stevus, іспанською - Pedro Jaime Esteve), на прізвище якого вона отримала латинську назву. Виготовленням екстракту і його застосуванням займався Мойзес Сантяго Бертоні - директор агрономічного коледжу в столиці Парагваю [22], що й вплинуло на остаточну назву рослини - Stevia rebaudiana Bertoni [26].
В СРСР стевія медова стала відома завдяки академіку М.І. Вавілову, який привіз її із свої експедиції у 1934 році [33].
Широке розповсюдження та популярність Stevia набула завдяки використання її в Японії в якості натурального замінника цукру - Steviozide, де цю речовину почали додавати в різноманітну продукцію. Особливо цінними, як відзначають японці, замінник цукру почали використовувати при виробництві цукерок та напоїв [261-264].
Відомо, що в 1931 році французькі хіміки М. Бридель і Р. Лав'їй виділили із стевії медової глікозиди, що надають її солодкуватий смак [18]. Екстракти, отримали назву стевіозиди (від англ. steviosides) и ребаудіозиди (від англ. rebaudiosides), які виявились солодшими за сахарозу відповідно в 150 і 400 разів [28-31].
На початку 1970 року японці почали культивувати стевію медову як альтернативу штучним підсолоджувачам типу цикламат і сахарин, в яких вбачали наявність канцерогенів. В якості підсолоджувачів зазвичай використовуються листя рослин, їх водний екстракт і виділення стевіозиду [261-262]. Комерційне використання стевії медової в Японії почалося з 1977 року шляхом застосування в харчових продуктах, безалкогольних напоях і в медичних цілях; в сучасних умовах до 70 % світового ринку стевії припадає на Японію [262], де виробляють екстракти стевії та глікозиди типу ребаудіозидів А, В, С, Д, Е, дулкозиди і стевіолбіозиди [266-267].
Початкові дослідження стевіолу (промислова похідна назва двох компонентів стевії - стевіозиду і ребаудіозіду) вважали його канцерогеном [55, 57]; наступні ж ? свідчили про безпечність продуктів із стевії медової [58, 59].
В Україні стевією медовою почали займатись на дослідних полях Інституту цукрових буряків УААН та опорних пунктах: Білоцерківській дослідно-селекційної станції і на Кримській дослідній станції тютюнництва з 1986 року із завданням пошуку для її вирощування оптимальних регіонів [42, 48, 81].
На думку дослідників, важливим завданням було пристосувати природу рослини до нових екологічних умов і виведення екологічно більш стійких, ніж вихідний матеріал, нових сортів і форм на основі природного та штучного відборів [34, 69].
Встановлено, що стевія медова характеризується нестійким продукуванням життєздатного насіння та його невисокою схожістю [3, 66]. Відсутність зареєстрованих сортів стевії медової, адаптованих до умов помірного клімату уповільнювало поширення і впровадження в сільськогосподарське виробництво цієї культури [66]. Непристосованість рослини до помірного клімату обумовлює необхідність селекційної роботи зі створення сортів стевії медової, адаптованих до кліматичних зон України. Поряд з високою продуктивністю зеленої маси з максимальним вмістом глікозидів, нові сорти стевії медової повинні бути стійкими до несприятливих кліматичних факторів середовища, захищеними від шкідників і хвороб, пристосованими до механізованого обробітку [77].
Відомства США, контролюючі безпеку їжі і ліків (головним чином Food & Drug Administration, FDA), висловили занепокоєння з приводу токсичності стевії [239]. В СРСР в цей час був зроблений остаточний висновок про безпеку стевії медової і, як наслідок, в США почали проводити широкі дослідження з використанням замінників цукру [37, 41, 49]. Згідно отриманих результатів в 1995 році в США почали на тільки вирощувати стевію медову, а й широко застосовувати продукцію її переробки в харчовій і медичній галузях [247-249].
В подальшому такі відомі бренди, як кока кола й пепсі кола в 2011 р. в США почали випуск продукції з використанням екстракту стевії медової [294].
У 2006 році Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) провела всебічну оцінку недавніх експериментальних досліджень стевіозида і стевіола, проведених на тваринах і людях, і зробила висновок: “Стевіозиди і ребаудіозіди є нетоксичними як в лабораторних умовах так і застосування на живому організмі, токсичність стевіола і деяких його окисних похідних, виражена в лабораторних умовах, в природних умов не виявлена” [281, 297].
Сьогодні стевія медова культивується та широко використовується в продуктах харчування в Азії, включаючи Китай, Корею, Тайвань, Таиланд и Малайзию; її також можна знайти в Сент-Китс і Невіс, в Америці (Бразилії, Парагваї і Уругваї), Ізраїлі й Україні. Китай став найкрупнішим експортером екстракту стевії медової і стевіозиду [288].
Останнім часом в якості замінника цукру стевію медову стали активно використовувати у зв'язку із збільшеними потребами низько вуглеводної і низько цукрової дієти. В якості замінника цукру її широко застосовують у Японії, а в США і Канаді як харчову добавку. Медичні дослідження також показали хороші результати використання стевії медової для лікування ожиріння і гіпертонії. Вона також містить вітаміни і антиоксиданти. Глікозиди в її листі, включаючи до 10% стевіозида, відповідають за неймовірну солодкість, роблячи її унікальною [51, 86, 92].
Стевію медову відносять до рослин мезофітного типу та підтверджують її приналежність до сімейства Asteraceae. Тривалість етапів і особливості органогенезу в процесі онтогенезу, загальний хід якого підпорядковується закономірностям розвитку полікарпічні рослин з пагонами, що розвиваються за монокарпічним типом [95].
Стевія медова (Stevia rebaudiana Bertoni) - має двостатеві квітки, з андроцієм та гінецієм, актиноморфні, п'ятичленні. Суцвіття - складний щиток, квітки зібрані в кошики з п'ятьма квітоками у кожному. Віночок - у вигляді подовженого дзвоника, який у верхній частині розділяється на п'ять секторів, зрослими пелюстками, трубчатий, білого кольору, основа забарвлена в фіолетовий. Чашечка - у вигляді летючки з 16-18 щетинками. П'ять тичинок прикріплені до трубки віночка. Нитки тичинок - вільні, а пиляки - боковими сторонами наче склеєні між собою, утворюючи пилкову трубку, через яку проходить стовпчик. Пиляки подовжені та поздовжньо розтріскуються. Ремонтантне цвітіння зумовлюють пуп'янки, що перебувають у суцвітті на різних стадіях розвитку [113].
Гінецей складається з двох плодолистиків зі стовпчиком, який закінчується дволопатевою приймочкою. Лопаті маточки виступають із віночка і сильно розходяться. В період цвітіння маточка значно видозмінюється - подовжується та закручується. Вона є життєздатною упродовж 10-12 діб. Лопаті приймочки покриті сосочками.
Тип насіннєвого зачатку тенуцулярний, коли материнська клітина мегаспор вкрита лише епідермісом і лежить безпосередньо під епідермою мегаспорію. Зав'язь - нижня, одно гніздова, з одним насіннєвим зачатком, розміщеним на короткому насіннєносці - фунікулюсі. Насіннєвий зачаток анатропний, однопокривний. Зародковий мішок моноспоричний, нормального типу, вузький та досить видовжений. Він утворюється завдяки одній з чотирьох мегаспор тетради шляхом трьох послідовних мітотичних поділів [114, 117, 122].
Перші рослини стевії медової, що були завезені в Україну, були диплоїдні (2n = 22); на сьогодні створені тетраплоїдні й інші форми [104].
Стевія медова є багаторічною перехреснозапильною трав'янистою рослиною [118]; за несприятливих погодних умов можливе самозапилення, зустрічається й облігатний апомікс [123].
В результаті першого поділу клітини мегаспори утворюють два ядра, які розходяться до мікропілярного та халазального полюсів. Далі кожне ядро синхронно ділиться ще два рази, внаслідок біля кожного полюса утворюються по чотири ядра. Це восьми ядерна стадія розвитку жіночого гаметофіта. Полярні ядра зближуються в центральній частині, потім зливаються, утворюючи ядро центральної клітини. Формується семи ядерний зародковий мішок з яйцевим апаратом та центральною клітиною. Яйцевий апарат складається із яйцеклітини і двох синергід. Яйцеклітина велика, грушоподібну форму, з крупним ядром, що розміщене в апікальній частині клітини. Центральна клітина містить ядро з ядерцем. Антиподи розміщені у халазальній частині зародкового мішка [67].
Коли відбулось запліднення яйцеклітини, розпочинається розвиток зародка, який проходить за типом айстрових [99].
Через 4-5 діб після цвітіння зародки стевії мають кулясту форму, а в деяких із них починається закладання сім'ядолей. Слід відмітити, що на 8-му добу зародки набувають серцеподібної форми, залишаючись ще досить малими за розмірами - 0,3-0,5мм. На 12-16 добу сім'ядолі видовжуються (довжина зародків в цей час варіює від 1,0 до 1,5мм), формуються зародковий корінь та чохлик. На 20-30 добу морфологічний розвиток зародків стевії закінчується. Довжина диференційованих зародків становить 2,0-2,5 мм, вони мають видовжену форму. Фізіологічне дозрівання зародків настає лише на 35-40 добу, а іноді й пізніше; в подальшому тканини зародка твердіють, насіннєва коробочка темніє, насіння легко висипається із кошика [71, 74].
Цвітіння відбувається в липні-серпні, може бути і в вересні-жовтні. Особливістю культури є уповільнення розвитку з кінця травня до кінця червня, з настанням періоду інтенсивного росту до вересня [74].
Стевія медова має однонасінний плід сім'янку з щільним околоплоднем. Насіння дрібне, видовжене, веретеноподібної форми, за розмірами 2-3 мм, масою 1000 шт. 0,25-0,40 г. Насіннєва коробочка при дозріванні набуває темно-коричневого кольору. На зовнішній поверхні насінини видно п'ять-шість світло-коричневих вертикальних смужок [71].
Для розповсюдження вітром насіння має пристосування у вигляді ворсинок світло-коричневого кольору, що зібрані пучком над верхньою частиною насінини. Серед нормально розвинених і виповнених насінин часто зустрічаються щуплі та дегенеративні. Відомо, що в умовах Лісостепу насіння стевії медової недостатньо визріває, але у сприятливі роки насіння з високою схожістю можна одержати навіть у відкритому ґрунті [38].
Щоб мати повноцінні сходи стевії медової з насіння, його сортують, видаляючи непродуктивне, для чого його насіння просівають через сито й занурюють у воду на одну годину. Насіння, яке осіло на дно, вважається придатним до висівання. Його якнайшвидше висушують (якщо це роблять задовго до висівання) і зберігають із сорбентом (силікат або інший матеріал, що адсорбує вологу) в сухому місці [40].
Залежно від зони вирощування та ґрунтово-кліматичнх умов рослини стевії медової можуть різнитись за формою та габітусом кущів, висотою, мати різну кількість стебел та пагонів. Залежно від сорту висота рослин стевії медової варіює від 45 до 120 см [50].
У наших умовах стевія медова вважається однорічною культурою висотою 80 см і більше. В Україні в кінці вегетації на кореневищах закладаються бруньки; їх кількість становить від 1-2 до 18-19 штук. Слід відмітити, що у перший рік росту й розвитку рослини мають одне головне стебло з боковими пагонами; їх діаметр становить 1-1,5 см. На 2 і 3 рік стебел відростає стільки, скільки було закладено бруньок на кореневищі. Кущі стевії медової розподіляють на прямостоячі або полеглі, добре опушені [45].
Облистяність стевії медової визначають кількість листків на кущі, їх форма, розміри, кут відхилення від стебла, розмір і довжина міжвузлів [39].
Важливими показниками продуктивності стевії медової є урожайність сухих листків і накопичення в них солодких глікозидів [60].
Листки у стевії медової сидячі з короткими черешками, у пазусі кожного знаходиться брунька, яка дає початок пазушному стеблу. За кількістю листки варіюють в залежності від біологічних особливостей сорту. Крім того, стевії властива їх різноякісність - більші листки розміщуються на основному стеблі та у нижній його частині; на верхній частині стебел листки дрібніші. Розміщення листків на стеблі попарно-супротивне, пара листків верхнього вузла розміщується під прямим кутом до осі листків нижнього вузла. Листки стевії медової опушені з обох боків, але менш інтенсивно, ніж стебло [221].
Форма листкової пластинки взагалі овальна, але дуже варіює. Нараховують до 8-9 груп листків різної форми: широкі або вузькі, клиноподібні, видовжені, еліпсоподібні, ромбоподібні, яйцеподібні, обернено-яйцеподібні, ланцетоподібні, округлі. Краї листкової пластинки у верхній третині закруглені або з гострими зубчиками, колір - зелений або темно-зелений [38].
У диплоїдних рослин стевії медової розмір листків становить 7,8 см, а ширина - 3,4 см; у тетраплоїдних - відповідно 8,3 і 4,3 см [39].
У Лісостеповій зоні України довжина листків диплоїдної стевії медової становить у середньому 5,4 см, ширина - 2,3 см, тетраплоїдної - відповідно 6,2 і 3,3 см. Злегка опушенні листки мають 12-16 зубчиків, досягають довжини до 5-7 см і ширини 1,5-2см [39].
Спочатку інтенсивно витягуються в довжину нижні міжвузля стебла, потім - вище розташовані міжвузля. З'ясовано, що середні міжвузля головного стебла стевії медової були довші, ніж нижні і верхні; їх тривалість зростання була більшою, ніж в нижніх і верхніх міжвузлів. Довжина міжвузлів могла змінюватися тільки до моменту повного росту й розвитку рослин. Як тільки закінчувалося зростання куща, зміни довжини міжвузля вже не відбувалося [5].
Ряд дослідників розрізняють більше десяти форм стевії медової, які відрізняються між собою довжиною і кількістю бокових пагонів, кутом прикріплення їх до стебла та облистяністю [33]. Однак більшість науковців виділяють такі форми куща:
Циліндрична (призматична) Поперечний діаметр рослини однаковий по всій довжині стебла.
Еліпсовидна. Найбільший діаметр посередині рослини з поступовим зменшенням його донизу і до верху рослини.
Овально-яйцевидна. Найбільший діаметр рослини знаходиться нижче середини рослини, а саме в верхній частині нижньої його третини, донизу форма рослини злегка звужена, доверху більш різко звужена. Зустрічається видозмінена овальна форма рослини, так наприклад в вигляді складених основами двох усічених конусів.
Конусовидна. Найбільший діаметр біля основи рослини з послідовним зменшенням діаметра доверху рослини.
Зворотньо-конусовидна. Найбільший діаметр в верхній треті рослини з послідовним зменшенням діаметра до основи рослини.
Розкидиста (шароподібна).
Коренева система стевії медової порівняно з іншими культурами не велика. У неї мочкувата коренева система в основному двох типів:
- потовщені та вкорочені корені довжиною до 25 см, які радіально розходяться від основи стебла;
- багато тонких, видовжених коренів, які відходять від потовщених. В загальному кількість потовщених коренів однієї рослини до кінця першого року вегетації у різних зонах України варіює від 32 до 155 штук [84].
У перший рік у стевії медової з насіння на початку вегетації утворюється первинний корінь та додаткові товсті і тонкі корені, які виконують основну функцію - поглинання води та мінеральних солей з ґрунту. В подальшому їх кількість збільшується і ці тонкі корені перетворюються в запасні органи [101].
Коренева система стевії медової розміщена неглибоко від поверхні ґрунту, що зумовлює необхідність її поливу протягом вегетації у зонах з недостатньою кількістю опадів [9, 84].
Клімат у Парагваї субтропічний, але стевія медової походить із центральної частини Амамбей, з особливими умовами - великими перепадами температур, туманами, вітрами, зливами та високим рівнем залягання ґрунтових вод. Цим і обумовлена коротка коренева система стевії медової, її стійкість до перезволоження. Особливо вимоглива стевія медова до вологи на початку та в середині вегетації. Після посадки її в полі та в період росту й розвитку [101].
Стевія медова не стійка до низьких температур, тому за температури нижче +12 0С майже не росте й не розвивається; вона чутлива до заморозків. Дослідження її на холодостійкість в камерах штучного клімату з діапазонами температур 0; -1-2 і -4-5 0С показали, що рослини стевії in vitro можуть витримувати короткочасні (до 5 годин) зниження температури в межах
-1-2 0С. Не пошкоджувались рослини і після 5-7 годинного зниження температури до -5 0С. За більш тривалішого витримування їх за цієї ж температури (до 12 годин) рослини повністю гинули. Температура -5 0С з 12-годинною і більше експозицією для стевії є критичною. Саме тому в Україні в природних умовах її можна вирощувати як однорічну культуру в регіонах помірного клімату, оскільки у зимовий період її кореневища вимерзають [136, 204]. Взимку рослини стевії медової в Україні та інших країнах, у яких відбувається зниження середньодобової температури до 0 °С, у відкритому ґрунті гинуть навіть з використанням різних укриттів, тому восени їх після зрізки на висоті 5см викопують і зберігають в ємностях із землею у приміщеннях (теплиці, підвалі і ін.) за температури 8-10 °С і вологості повітря 60-70% [203].
В районах з помірно вологим субтропічним кліматом стевія медова росте в інтервалі температур від +6 до +43 °С. Рослина погано переносить посуху, тому за вирощування її у зонах з недостатнім зволоженням, необхідно періодично застосовувати поливи. Оптимальна температура для росту й розвитку стевії 22-28 °С [202].
Стевія медова - рослина короткого світлового дня: при зменшенні його вона переходить до генеративного розвитку. Тому в різних географічних зонах вона розвиватиметься по різному: чим ближче до екватору, тим коротшим у стевії буде період наростання вегетативної маси, і, навпаки, при віддаленні від нього на північ чи південь, рослини можуть довго розвиватися, період цвітіння у них затримується і вони накопичують велику вегетативну масу [193, 201].
Тривалість світлового дня впливає на ріст і розвиток рослин стевії. Короткі дні сприяють прискоренню цвітіння й утворенню насіння. Сезон цвітіння в Парагваї з січня по березень в нашій півкулі відповідає періоду з липня до вересня. Довші ж дні - сприяють зростанню нових гілок і листків, що підвищує вихід солодких глікозидів [226].
Ураження листків стевії грибами роду Botritlc призводить до повного або часткового висихання листкового апарату. За певних умов на рослині можуть паразитувати гриби родів Fusarium і Rizoctonia, викликаючи в'янення або часткову їх загибель. Ступінь поширеності хвороби та інтенсивності розвитку і ураження рослин хворобами визначається за бальною шкалою [80].
Росте стевія медова переважно на безплідних кислих пісках або на мулі, який залягає смугою на краю боліт. Це говорить про те, що вона може пристосовуватися до різних ґрунтових умов. На батьківщині стевії медової місцевий рівень опадів досить високий, тому ґрунт там постійно вологий, але без тривалих затоплень. Кращими для стевії є ґрунти з легким механічним складом, слабо кислі, з високим рівнем ґрунтових вод. На важких ґрунтах, збагачених органічними речовинами, можуть розвиватися хвороби кореневої системи [116].
1.2 Біотехнологія вирощування стевії медової
Більшість сортів і гібридів стевії медової отримано за біотехнологічними методами, а саме: шляхом створення поліплоїдів, гаплоїдів, клонів, виділення протопластів. Останні широко використовується в дослідженнях клітин та генній інженерії. Життєздатні протопласти отримують, зокрема, в результаті обробки клітин спеціальними ферментами, які руйнують оболонку клітини [32].
Це дозволяє за допомогою хімічних і механічних методів виділяти і досліджувати структурні компоненти і навіть окремі молекули, вносити зміни в генетичну структуру тощо. Протопласти можуть регенерувати клітинну оболонку, що використовується, зокрема, для отримання повноцінних генетично змінених клітин [32, 61].
Після злиття (соматичної гібридизації) протопласти утворюють новий живий організм - регенерант. Таким шляхом можуть бути отримані соматичні гібриди рослин [32, 56].
Перед введенням матеріалу у штучні умови та подальшого його вивчення було проведено цитологічні дослідження розвитку культури та вивчено і встановлено процеси мітозу й мейозу [29, 34, 56].
За допомогою культури in vitro можна отримати велику різноманітність рослин, що різняться як за морфологічними, так і господарсько-цінними ознаками. Один клон поєднує оптимальний набір цінних ознак, які зберігаються в умовах вегетативного розмноження. В Російській федерації шляхом використання клонального мікророзмноження створено новий сорт стевії "Дульсінея" [210, 211].
В Україні вивчені особливості вегетативного розмноження стевії шляхом клонального мікророзмноження з використанням насіння й інших експлантів стевії, які стерилізували речовинами, що містіть хлор, за різних експозицій і використання модифікованого живильного середовища Гамборга і Евелега [89, 209].
Для вкорінення мікропагонів в культурі in vitro використовували живильне середовище з половинним вмістом макро й мікроелементів [31, 239]. Культивований генетичний матеріал стевії медової в умовах в культурі in vitro і температури +6 °С можна утримувати без оновлення до п'яти місяців [162].
З використанням поліплоїдизації та розробки методики отримані триплоїдні і тетраплоїдні рослини.
Поліплоїдія (за давньогрецькою рплэт - багато чисельний, рлп?т - спроба, е?дпт - вид) є мутація геному, за якої у клітинах тваринних і рослинних організмів відбувається кратне збільшення кількості хромосом. Явище виникає внаслідок поділу хромосом без поділу клітини; злиття соматичних клітин або їхніх ядер; утворення гамет чи спор з не редукованим числом хромосом внаслідок аномалії мейозу. Це спричинюється впливом на клітину, що ділиться, високої або низької температури, іонізуючого випромінювання, хімічних речовин, що перешкоджають правильному розходженню хромосом тощо. До таких речовин належать алкалоїд рослинного походження колхіцин, аценафтен, закис азоту та ін. Поліплоїдія в природі виникає спонтанно і може бути спричинена штучно [125]. Оптимальною є концентрацією колхіцину для переходу стевії на більш високий рівень плоїдності, щоб отримувати цінні генотипи, є 0,005% з експозицією 48 годин [32, 218].
У результаті досліджень науковців Інституту цукрових буряків вперше розроблено:
- схему органогенезу стевії в умовах помірного клімату;
– метод переводу рослин на більш високий рівень плоїдності шляхом колхіцинування in vitro, що дозволив отримати триплоїдні і тетраплоїдні форми стевії;
– умови тривалого зберігання стевії медової в культурі in vitro, що дозволили зберігати безпересадочні рослини в протягом 240 днів;
– статистичний метод відбору кращих колекційних зразків стевії для різних кліматичних зон [218, 221, 241].
Важливе значення для селекційного процесу мають різні форми стевії [218]. Вченими встановлено, що у вегетаційних дослідах триплоїди перевершували диплоїдну і тетраплоїдну форми за динамікою росту й розвитку, кількістю та площею листків. Маса сухої речовини триплоїду на останніх етапах росту й розвитку була більшою, ніж у диплоїдів на 69,2%, і на 50,3%, ніж у тетраплоїдів. Маса сухої речовини надземної частини рослин на останніх етапах росту й розвитку у диплоїдної, триплоїдного і тетраплоїдної форм становила відповідно 2,24, 2,74 і 2,02 г, а сухих коренів - відповідно 1,14, 1,40 і 0,96 г. Це свідчить про те, що в ході генетичних перетворень рослин стевії, можна отримання форми, які відрізняються цінними ознаками і інтенсивністю репродукційних процесів [41].
Встановлені невідомі раніше дані про зміст амінокислот у вегетативних органах стевії залежно від плоїдності. Так, сорт Рамонська ласуня відрізняється високим вмістом гліцину у верхніх листках і відносно невисокою концентрацією серину, тоді як у дикої форми була зворотна залежність. Співвідношення вільних амінокислот у листках стевії під час окультурення позитивно змінюється [24].
Важливою особливістю стевії медової є висока антиоксидантна активність отриманих з неї препаратів, що надає перспективу до використання стевіозида у вигляді біологічно активних добавок у харчових продуктах для профілактичного призначення. Виявлено незначні відмінності у вмісті хлорогенової кислоти у рослин різної плоїдності та відмічено більший її вміст у тетраплоїдних порівняно з диплоїдними формами [19, 264].
Культивування недозрі-лих зародків у культурі in vitro стевії забезпечує отримання цінних матеріалів від введення вихідного матеріалу до укорінення пагонів [273]. В зарубіжних країнах та Інституті цукрових буряків був розроблено метод одержання сомаклональних варіантів стевії та відпрацьована методика з отримання калюсогенезу [275]. Значним досягненням науковців було отримання мутантних форм стевії, використовуючи ізольовані меристеми та метод протопластів [76, 276].
Незалежно від методу отримання матеріалу стевію вирощують двома способами: вегетативним та насінням.
За умов розмноження стевії медової насінням в перший рік росту й розвитку рослини встигають пройти наступні вікові періоди: проростків, ювенільний та іматурний, віргінільний і частково (до 30% особин) молоде генеративне; інші особини проходять останній період у другій і наступні роки. Вирощування розсади стевії медової з насіння перед висівом передбачає замочування його протягом 60-90 хв. у теплій воді з температурою 50...60°С [102-105].
...Подобные документы
Загальна біологічна та ботанічна характеристика нуту. Кліматичні умови зони вирощування зернобобових, особливості складу ґрунту. Обґрунтування технології вирощування даної сільськогосподарської культури та розробка відповідної технологічної карти.
курсовая работа [45,4 K], добавлен 11.05.2014Ботанічна та морфологічна характеристика кукурудзи. Вимоги культури до умов вирощування. Особливості росту і розвитку культури у визначеній зоні. Аналіз головних технологій і засобів механізації вирощування кукурудзи, аналіз основних способів її сівби.
реферат [73,2 K], добавлен 23.04.2012Виробничо-технічна характеристика та аналіз технології вирощування соняшника на прикладі ПП "Антей". Аналіз економічних показників вирощування соняшнику. Складання й розрахунок технологічної карти на виробництво 100 га сільськогосподарської культури.
дипломная работа [182,7 K], добавлен 08.12.2008Хід метеорологічних факторів у Житомирській області за багаторічними даними Житомирської метеостанції. Характеристика ґрунту, на якому вирощується овес. Біологічні особливості культури і можливості реєстрованих сортів. Вимоги до умов вирощування.
курсовая работа [55,8 K], добавлен 09.01.2014Біологічні особливості кукурудзи, можливості рекомендованих сортів. Оцінка ґрунтово-кліматичних умов вирощування. Обґрунтування технології вирощування кукурудзи. Строки, способи та глибина сівби. Догляд за посівами. Збирання врожаю і первинна обробка.
курсовая работа [51,3 K], добавлен 06.04.2014Горох як однолітня, самопильна трав'яниста рослина сімейства Бобові, зернова бобова культура, його хімічний склад та значення в раціоні людини. Особливості розведення гороху, підготовка ґрунту та догляд за рослинами. Ботанічна характеристика гороху.
реферат [11,2 K], добавлен 12.10.2009Стан та перспективи виробництва сої в світі та в Україні. Народногосподарське значення культури, біологічні особливості та сортовий потенціал сої в Україні. Місце, умови та методика виконання роботи. Розрахункова технологічна карта вирощування сої.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 26.11.2014Шляхи підвищення врожаю, зменшення витрат палива, збільшення продуктивності агрегатів для вирощування та збирання кукурудзи. Аналіз технології і техніко-економічних показників вирощування культури. Застосування нових гібридів, сучасного комплексу машин.
дипломная работа [101,6 K], добавлен 26.05.2010Походження, поширення і сільськогосподарське значення ехінацеї, її морфо-біологічні особливості, вирощування. Природно-економічна характеристика ПСП "Новогригорівське". Аналіз рільництва та стану вирощування ехінацеї в господарстві, його покращення.
курсовая работа [60,7 K], добавлен 18.09.2014Етапи процесу розвитку зернового господарства в Україні. Особливості технічного, агрономічного й екологічного процесу вирощування зернових культур. Проблеми інтеграції України в світове сільське господарство і аналіз причин занепаду аграрного сектору.
дипломная работа [106,9 K], добавлен 11.04.2014Стан галузі рослинництва в господарстві і ґрунтово-кліматичні умови. Аналіз науково-виробничої інформації по біології та технології вирощування гірчиці. Застосування програмування врожайності. Поопераційна карта вирощування гірчиці, її особливості.
курсовая работа [101,2 K], добавлен 15.11.2014Розрахунок потенціальної врожайності за вологозабезпеченістю посівів. Агробіологічний контроль за посівами. виробництво баштанної продукції в Україні. Аналіз еколого-гігієнічних вимог до сучасної технології вирощування гарбуза в умовах півдня країни.
курсовая работа [90,6 K], добавлен 06.12.2014Історія, господарське значення ріпаку ярого. Ботанічні і біологічні основи формування продуктивності цієї культури і технологія вирощування. Характеристика ґрунту дослідних ділянок. Погодні умови за період досліджень. Екологічна експертиза, охорона праці.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 16.04.2011Інтенсивна технологія вирощування гречки: сорти, попередники та місце в сівозміні, удобрення, обробка ґрунту, догляд за посівами та збирання врожаю. Графік завантаження тракторів та сільськогосподарських машин для вирощування культури в господарстві.
курсовая работа [99,7 K], добавлен 24.06.2011Короткі дані аграрного сектору: загальні відомості про господарство, грунтово-кліматичні умови. Рекомендована для господарства інтенсивна технологія вирощування озимого жита. Розміщення культури в сівозміні. Система обробітку ґрунту, догляд за посівами.
курсовая работа [40,4 K], добавлен 22.09.2011Агротехнічне значення нуту, морфо-біологічні особливості. Розрахунок урожайності за вологозабезпеченістю та природною родючістю ґрунту. Визначення норм висіву культури, систем добрив та економічну ефективність вирощування нуту в умовах ПСП "Зоря".
курсовая работа [86,7 K], добавлен 20.10.2015Походження, поширення і сільськогосподарське значення озимого ячменю. Структура земельних угідь та економічна характеристика господарства. Аналіз рільництва та стану вирощування культури в господарстві. Посівна площа, врожайність і валові збори культури.
курсовая работа [77,9 K], добавлен 16.01.2014Загальні відомості про господарство. Опис ґрунтів, рельєфу полів. Характеристика кліматичних умов. Господарсько-біологічна характеристика проса. Розміщення культури в сівозміні. Програмування врожайності та економічна оцінка вирощування культури.
курсовая работа [59,9 K], добавлен 13.01.2011Характеристика вишні як кісточкової плодової культури, її морфологічні та біохімічні властивості. Характеристика сортів вишні, вирощуваних в Україні. Агротехніка вирощування вишні. Догляд та збереження врожаю. Причини слабкого плодоношення та їх усунення.
курсовая работа [462,3 K], добавлен 26.07.2011Походження та господарське значення нуту, його класифікація, ботанічна та морфологічна характеристика. Вплив елементів технології вирощування нуту на економічні показники. Особливості формування урожаю нуту. Біоенергетична оцінка вирощування нуту.
дипломная работа [8,5 M], добавлен 10.12.2013