Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья"

На праврх руквписи

Николайченко Наталия Викторовна

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТ ивных АГРОФИТОЦЕНОЗОВ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ПОВОЛЖЬЯ

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

13 ФЕВ 2014

Кинель 2014

005545157

005545157

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» в период с 2000 по 2012 гг.

Научный консультант - Худенко Мария Никифоровна,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ

Официальные оппоненты: Глуховцев Владимир Всеволодович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАН, ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», профессор кафедры растениеводства и селекции

Кислов Анатолий Васильевич,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», заведующий кафедрой земледелия, почвоведения и агрохимии

Шадских Владимир Александрович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБНУ «Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации», зам. директора по научной работе

Ведущая организация: государственное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока» Россельхо-закадемии.

Защита состоится « 25 » февраля 2014 г. в 10°° часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.058.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 446442, Самарская область, г.о. Кинель, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2, ауд. 1204

e-mail: ssaa-samara@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан « 23 » января 2014 г.

Ученый секретарь J^gy^ Марковская Галина Кусаиновна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследований. В мировой медицинской практике в настоящее время отмечается устойчивая тенденция увеличения использования лечебных и профилактических препаратов растительного происхождения. Производство экологически чистого фармацевтического сырья является стратегической задачей растениеводства Российской Федерации.

При лечении заболеваний пищеварения в мире активно используют гепатопро-текторы - группу препаратов, избирательно влияющих на печень. В своих исследованиях ЛИ. Дранник, Л.Г. Долганенко и О.И. Гризодуб (1993) пришли к выводу, что к лекарственным средствам данной группы относятся прежде всего те, которые созданы на основе расторопши пятнистой. Ее применяют для лечения острых и хронических гепатитов, цирроза и токсико-метаболических поражений печени и заболеваний желчных путей. И.П. Перевозченко (1989), F. Martinez (1993) считают ценным лекарственным растением расторопшу пятнистую - Silybummarianum (L.) Gaertn. Флаволигнаны расторопши способствуют успешному выводу токсинов из печени, выведению солей и шлаков. Улучшить обеспечение населения эффективными лекарственными средствами можно за счет растительного сырья. A.M. Задорожный (1988) отмечает, что природных зарослей расто-ропша у нас в стране не образует, поэтому необходимо расширять площади посева высокопродуктивных сортов.

Для степной зоны Поволжья эта культура новая, поэтому технология ее возделывания нуждается в изучении и корректировке с учетом почвенно-климатических условий региона.

В связи с этим исследования, направленные на расширение посевных площадей и совершенствование технологии возделывания с целью получения устойчивых урожаев высококачественных и экологически чистых семян расторопши пятнистой, являются актуальными.

Степень разработанности. Вопросам некоторых элементов технологии возделывания расторопши в лесостепной зоне Поволжья, в частности подборам наиболее продуктивных сортов, оптимальных норм высева и способов посева, перспективам применения орошения расторопши, посвящены работы К.С. Пименова (2000; 2002), А.Н. Кшни-каткиной (1996, 1998, 2000) и B.C. Поспелова (2008). О положительном влиянии на продуктивность расторопши микроэлементов, стимуляторов роста свидетельствуют работы А.Н. Кшникаткиной (2005; 2007) и В.А. Гущиной (2003). В засушливой зоне Поволжья эти и другие приемы технологии возделывания расторопши пятнистой не изучены.

Цель исследований - формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расто-ропши пятнистой на основе изучения ее биологических особенностей и разработки адаптивной технологии возделывания в условиях черноземных и каштановых почв степной зоны Поволжья.

Задачи исследований.

1. Изучить закономерности роста, развития, особенности формирования элементов продуктивности элементов продуктивности расторопши пятнистой в зависимости от сортовых особенностей, приемов возделывания и почвенно-климатических условий.

2. Определить основные критерии оценки степени засухоустойчивости расторопши пятнистой по сравнению с другими культурами этого же семейства.

3. Провести подбор сортов и дать сравнительный анализ их продуктивности, вывести новый засухоустойчивый и высокопродуктивный сорт с высоким содержанием биологически активных веществ - флаволнгнанов, способствующих регенерации клеток печени.

4. Разработать оптимальные параметры приемов адаптивной технологии возделывания, обеспечивающей формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой: нормы высева и способы посева, приемы основной и предпосевной обработки почвы, внесение гербицидов в баковых смесях с гуминовыми препаратами, дозы минеральных удобрений, применение микроэлементов и стимуляторов роста, подбор предшественников и различные режимы орошения.

5. Выявить способ повышения семенной продуктивности расторопши пятнистой, определить оптимальные сроки и способы уборки.

6. Дать экономическую, агроэнергетическую оценку элементов технологии возделывания расторопши пятнистой.

Научная новизна. Впервые в засушливой зоне Поволжья установлены особенности физиологических процессов, определяющие степень засухоустойчивости расторопши по сравнению с представителем того же семейства - татарником. Выявлены тесные взаимосвязи между основными показателями элементов продукционного процесса в зависимости от основных приемов возделывания расторопши пятнистой, позволяющие прогнозировать урожайность надземной биомассы и семян.

Проведен подбор и дана сравнительная оценка продуктивности возделываемых и новых сортов расторопши пятнистой (Панацея, Амулет) с учетом урожайности, химического состава и качества семян, содержания биологически активных веществ - флаво-

лигнанов. Выведен сорт расторопши пятнистой Амулет, который включен в реестр для использования (авторское свидетельство № 55587 и патент № 6346, 2012 г.).

Разработан способ повышения семенной продуктивности расторопши пятнистой в условиях засушливого климата (патент № 2457655,2012 г.)

Впервые установлено влияние предшественников расторопши пятнистой, способов обработки почвы и посева на продуктивность культуры.

Выявлена высокая эффективность использования гуминовых препаратов в качестве антидотов при совместном внесении в баковых смесях с гербицидами в борьбе с сорной растительностью на посевах расторопши.

Определены дозы внесения минеральных удобрений в сочетании с микроудобрениями и стимуляторами роста; влияние орошения при пороге предполивной влажности 70 % НВ, позволяющего наиболее полно реализовать биологический потенциал расторопши пятнистой в степной зоне Поволжья.

Запатентован способ возделывания расторопши пятнистой на семена (патент №2457667, 2012).

Разработаны технические условия получения масла расторопши (ТУ-9141-001-00497-07), а также его композиций с подсолнечным (ТУ-914113010514645-05) и тыквенным маслом (ТУ-914118610514645-12).

Установлены технические условия получения шрота пищевого белково-углеводного расторопшевого (ТУ 9146-138-10514645-06) и кормовой добавки «Иммуно-рост», включающей в себя жмых расторопши (ТУ 9296-006-00493497-2013).

Теоретическая значимость. Разработана стратегия формирования высокопродуктивных агроценозов расторопши пятнистой на основе создания нового сорта, определены степень засухоустойчивости культуры и влияние на этот показатель разработанного комплекса агротехнических приемов возделывания. Установлены закономерности роста, развития и формирования элементов продукционного процесса расторопши в зависимости от предшественников, способов обработки почвы, способов и норм высева, режима минерального питания и орошения, способов и сроков уборки в условиях степной зоны Поволжья.

Практическая значимость. Разработанные научно обоснованные приемы технологии возделывания расторопши пятнистой обеспечили получение в степной зоне Поволжья экологически чистых с высокими качественными показателями семян 1,15 т/га на богаре и 1,52 т/га при орошении. Рекомендованные приемы технологии возделывания расторопши внедрены на площади более 600 га в ГПЗ «Еланский» Самойловского рай-

она, в К(Ф)Х «Чурляев» и К(Ф)Х «Нива-Хофф» Аткарского района, в К(Ф)Х «Гофер-берг» Лысогорского района, в колхозе «Победа» Красноармейского района и в колхозе «Михайловское» Марксовского района Саратовской области. Прибавка урожайности семян по сравнению с ранее принятыми приемами технологии возделывания составила 0,20-0,35 т/га и обеспечила увеличение чистого дохода на 8200-12 500 руб./га при уровне рентабельности 280-350 %.

Предлагаемая технология возделывания расторопши пятнистой на семена позволяет значительно повысить конкурентоспособность культуры, эффективность и стабильность отрасли растениеводства в современных условиях рыночных отношений.

При реализации масла и жмыха из расторопши пятнистой повышается экономическая эффективность возделывания культуры в 1,8-2,5 раза по сравнению с реализацией семяненами.

Положения, выносимые на защиту:

• максимальные значения листовой поверхности (50,5-55,0 тыс.м"/га) и фотосинтетического потенциала (1850-2240 МДж/га) в условиях степной зоны Поволжья формируются высокопродуктивными сортами Панацея и Амулет, обеспечивающими накопление сухой надземной массы до 3,8-4,5 т/га и сухой массы корней до 2,8-3,4 т/га; наиболее продуктивные в условиях различной влагообеспеченности на черноземных и каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья сорта расторопши Панацея и Амулет (выведенный нами), обеспечивают получение до 1,12-1,40 т/га семян с высоким содержанием (3,3-3,5 %) ценных в фармакологическом отношении веществ — флаволигнанов;

• основные критерии оценки степени засухоустойчивости растений у расторопши пятнистой на 12-15 % ниже по сравнению с другими культурами этого же семейства;

• оптимальный способ посева расторопши пятнистой - обычный рядовой (15 см) при норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га на черноземах и 400 тыс. всхожих семян на 1 га на каштановых почвах; лучшие приемы основной и предпосевной обработки почвы - вспашка на 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией, применение на семенных участках гербицидов в баковых смесях с гуминовыми препаратами;

• оптимальная доза минеральных удобрений - ЫэдРздКбО, применение микроудобрений и стимуляторов роста для обработки семян и посевов. Лучшие предшественники расторопши пятнистой в засушливые годы - пар, в среднезасушливые и влажные - паровая озимь;

• оптимальный срок уборки расторопши на семена - фаза восковой спелости, когда в центре раскрывающейся корзинки появляется бело-кремовый цвет и диаметр такого окрашивания корзинки не превышает 1,2-1,5 см.

Степень достоверности. Достоверность полученных результатов исследований подтверждается большим количеством наблюдений и учетов в лабораторных и полевых опытах, критериями статистической обработки экспериментальных данных методами дисперсионного и корреляционного анализов и положительными результатами апробации научных исследований при их внедрении в производство.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и получили положительную оценку на международных симпозиумах: V, VI, VII «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2003; 2005; 2007), VII «Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования» (Белгород, 2006); на международных научно-практических конференциях: IV «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Ульяновск, 2002), «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2002), VIII «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Мичуринск, 2008); на Всероссийских научно-практических конференциях: «Флористические и геоботанические исследования в Европейской России» (Саратов, 2000), «Вавиловские чтения» (Саратов, 2000-2013), II «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва, 2003); на совещаниях и семинарах специалистов сельского хозяйства Саратовской области и степного Поволжья (2004-2012).

Публикации. По теме диссертации опубликована 51 печатная работа, в том числе 13 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получены 3 патента на изобретения, авторское свидетельство, 3 ТУ и сертификата на масло расторопшевое и жмых.

Диссертация изложена на 332 страницах компьютерного текста, состоит из 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 130 таблиц, 26 рисунков, 62 приложения и список литературы из 309 источников, из них 42 - иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия проведения, схемы опытов и методика исследований

Экспериментальные исследования выполняли по следующим основным направлениям:

1. Изучение влияния различных факторов на формирование агроценозов расто-ропшн пятнистой проводили в 2000-2012 гг. на опытных полях Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова и ФГБНУ РосНИИСК «Россорго», в К(Ф)Х «Нива-Хофф» Аткарского района, ГПЗ «Еланский» Самойловского района, колхозе «Победа» Красноармейского района Саратовской области.

2. Разработку элементов адаптивной технологии возделывания расторопши пятнистой в богарных условиях осуществляли в 2004-2009 гг. в условиях К(Ф)Х «Нива-Хофф» Аткарского района и колхоза «Мнхайловское» Марксовского района Саратовской области.

3. Приемы технологии выращивания расторопши пятнистой в условиях орошения изучали в 2006-2010 гг. на полях опытного хозяйства ФГБНУ «ВолжНИИГиМ» и К(Ф)Х «Жайлаулов» Энгельсского района.

Климат региона характеризуется как континентальный и суровый. Среднегодовая сумма осадков - 250-480 мм. Вегетационные периоды расторопши пятнистой по обеспеченности влагой характеризовались как засушливые в 2004, 2007, 2009, 2010, 2011 гг.; среднеобеспеченные влагой - в 2002,2005,2008,2012 гг. и влажные - в 2000,2001,2003,2006 гг.

В местах проведения полевых опытов почвы были характерными для сухостепно-го Поволжья. Черноземная степь с обыкновенными и южными черноземами: содержание гумуса - 4,1-5,0 %, обеспеченность общим азотом - 10-19 мг/кг, доступным фосфором -21-36 мг/кг и обменным калием - 160-180 мг/кг почвы. Сухая степь с темно-каштановыми почвами: содержание гумуса - 2,6-3,7 %, обеспеченность общим азотом -10-15 мг/кг, доступным фосфором - 14-20 мг/кг и обменным калием - 185-265 мг/кг почвы.

Подробные характеристики схем полевых экспериментов приведены по ходу диализа результативной части исследований. Полевые пыты закладывали в 4-кратной повтор-ности, систематическим методом. Учетная площадь делянок составляла 64-108 м2, а посевная - 168-200 м2. На опытных участках все агротехнические мероприятия выполняли в соответствии с рекомендациями ВИЛАР (2000) и НИИСХ Юго-Востока (1973). Организация и проведение полевых опытов и исследований осуществляли по общепринятым методическим руководствам: методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985), методическим разработкам П.Н. Константинова (1952), Н.З. Станкова (1964), A.A. Роде (1965), С.А. Воробьева (1955), Н.И. Саввинова, H.A. Качинского, М.М. Кононовой (1969), М.П. Чуб (1986), М.Г. Тарановской (1965) и др.

Почвенные образцы отбирали согласно ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 28168-89, ГОСТ 17.4.4.02-84. Анализы водной вытяжки проводили по ГОСТ 26424-85, ГОСТ 26426-85, ГОСТ 26427-85, ГОСТ 26428-85, состава обменных оснований в почвенном поглощающем комплексе - по ГОСТ 26487-85, ГОСТ 26950-86, ГОСТ 27821-88. Гранулометрический состав и плотность сложения почвы определяли по ГОСТ 12536-79, влажность почвы - термостатно-весовым методом (ГОСТ 20915-75, ГОСТ 28268-89).

Структурные и качественные показатели маслосемян расторопши определяли по соответствующим нормативам: влажность семян (метод высушивания) - ГОСТ 12041-66, масса 1000 семян - ГОСТ 10842-76.

Биоэнергетическую эффективность применения различных агроприемов определяли по методике В.В. Коринца (1992) и ВАСХНИЛ (1993), статистическую обработку экспериментального материала выполняли методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов (Доспехов Б.А., 1985; Глуховцев В.В., 2006,2008).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Биологические особенности и сравнительная оценка продуктивности различных сортов расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья

Всхожесть семян. Наблюдается резкое отличие семян друг от друга по цвету и форме. Темно-коричневые семена имели лабораторную всхожесть на 6-8 % выше по сравнению с изогнутыми по форме и светло-серыми по цвету.

Наиболее ценные качества семена расторопши приобретают на второй год хране-ння, достигая лабораторной всхожести до 97 %, что на 8 % выше по сравнению с семенами первого года после уборки.

Закономерности роста и развития. В наших многолетних опытах (2000-2010) продолжительность вегетационного периода расторопши пятнистой колебалась от 86 до 104 дней. Установлена биологическая особенность расторопши - наличие удлиненных периодов от всходов до образования розетки (31-32 дня), от образования розетки до бутонизации (13-16 дней), а последующие периоды вегетации примерно равновеликие и непродолжительные (7-10 дней). Высота растений расторопши в острозасушливые годы составляла 77,5-86,1 см, а во влажные - 140,2-168,4 см.

Формирование ассимиляционного аппарата расторопши пятнистой и продуктивность его работы. В среднем за 2000-2009 гг. максимальных показателей листовая поверхность (42,6 тыс. м2/га) и фотосинтетический потенциал (1142 тыс. м2/га • дней)

посевов расторопшн достигали в фазе полного цветений. Аналогичная закономерность наблюдалась при формировании урожая зеленой массы, которая к фазе полного цветения достигала максимального показателя - 37,5 т/га, а накопление сухого вещества продолжало увеличиваться до фазы созревания - 4,42 т/га.

Масса корней и глубина их проникновения в почву увеличивались по мере развития растений и составляли к моменту созревания семян 3,5^4,9 т/га и 114-120 см соответственно. Особенность корневой системы расторопши проникать на большую глубину является важным показателем ее засухоустойчивости.

Критерии оценки степени засухоустойчивости расторопши. Ксероморфность .растений может быть оценена наибольшим числом устьиц на единицу площади листа (Ногтев В.П., 1950). В полевых опытах в 2000-2010 гт. установлено, что в острозасушливые годы (2004, 2007, 2009, 2010) у представителя того же семейства, что и расторопша, -татарника, было больше устьиц - от 34 до 44 шт./мм2, у расторопши - 30-40 шт./мм2.

Второй критерий засухоустойчивости - остаточный водный дефицит (Гусев И.А., 1982). Так, у татарника остаточный водный дефицита в фазу цветения составил 12,8 %, а у расторопши - 15,0 %.

Засухоустойчивость напрямую зависит от количества связанной воды и водоудер-живающей способности растения. Содержание связанной воды в листьях расторопшн повышается к моменту созревания семян до 52,8 %, что на 9-10 % меньше, чем у татарника. Водоудерживающая способность у татарника также на 10-12 % выше, чем у расторопши.

Важным критерием засухоустойчивости является предложенный Ю.В. Лобачевым (2000) коэффициент засухожароустойчивости (КЗЖУ). Сравнительный анализ рассчитанных нами КЗЖУ на протяжении 2000-2012 гг. по урожайности в различные по влаго-обеспеченности годы позволил установить, что наиболее высоким этот показатель был у татарника - 46,8 %, у подсолнечника ниже - 41,5 %, более низкий у расторопши - 36,0 % и самый низкий у пшеницы - 28,2 %. Это можно объяснить отсутствием опушенности на листьях расторопши, что не препятствует значительному испарению воды с ее крупных широких и сочных листьев. Кроме того, для расторопши в структуре надземной массы характерна высокая доля листьев в фазу цветения - до 50,5 %, что способствует повышению потери влаги и снижению засухоустойчивости. У татарника в фазу цветения доля листьев составила лишь 22,9 %, а у подсолнечника - 24,5 %. Таким образом, степень засухоустойчивости у расторопшн ниже на 12-15 % по сравнению с татарником, следовательно, и жизнестойкость такого организма будет ниже, что отрицательно скажется на урожайности культуры.

Продуктивность сортов расторопши пятнистой на черноземных почвах степного Поволжья. Максимальная урожайность семян отмечалась у сортов Панацея и Амулет - 0,90 и 1,04 т/га соответственно, что на 19,0 и 29,2 % выше по сравнению с сортом Самарянка и на 30,0 и 40,4 % выше, чем у сорта Дебют (таблица 1).

По содержанию масла существенных отличий между изучаемыми сортами расторопши не установлено, а содержание флаволигнанов наиболее высоким было у сортов Панацея и Амулет - 3,2 и 3,5 % соответственно, против 2,9 и 3,0 % у сортов Дебют и Самарянка.

Таблица 1 - Урожайность и качество семян у различных сортов расторопши

на черноземах степной зоны Поволжья

Сорт Урожайность семян, т/га Содержание (среднее за 2006-2009 гг.), %

2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. среднее растительного масла флаволигнанов

Дебют 0,62 .0,45 0,75 0,58 0,60 28,0 2,9

Самарянка 0,73 0,62 0,80 0,69 0,71 29.5 3,0

Панацея 1,07 0,75 0,86 0,92 0,90 30,0 3,2

Амулет 1,13 0,82 1,24 0,98 1,04 30,5 3,5

^факг 338,74* 43,99* 211,09* 68,29* 53,94* 21,0* 128,09*

НСР05 0.031 0,036 0,034 0,037 0,034 2,11 0,13

Более продуктивные сорта Панацея и Амулет имели большее количество побегов (4,3-4,5 шт.) и корзинок (4,0-4,2 шт.) на I растение по сравнению с сортами Дебют и Самарянка, сформировавших по 3,8 и 3,9 побегов и 3,3 и 3,7 корзинок соответственно. Корреляционный анализ позволил выявить высокую зависимость между количеством побегов и урожайностью семян расторопши пятнистой (г = 0,93), которая описывается уравнением прямой линейной регрессии у = 1,1533л: + 1,6867. Прнмененне смешанного посева расторопши с фацелией по сравнению с одновидовым посевом повышает семенную продуктивность расторопши пятинистой на 10-12 % (патент № 2457655,2012 г.).

Фитометрические показатели. У сортов Панацея и Амулет растения отличались лучшим развитием: высота растений к моменту уборки составила 119-146 см, листовая поверхность в момент цветения - 27,14-28,85 тыс. м2/га, ФП - 1367-1461 тыс. м2/'га ■ дней, а ЧПФ - 2,9-3,0 г/м2, а у сортов Дебют и Самарянка эти показатели были ниже на 15-18 %.

Установлена тесная корреляционная связь площади листовой поверхности с урожайностью семян расторопши пятнистой (г = 0,84), которая описывается уравнением линейной зависимости у = 3,087.x + 7,1499.

Продуктивность сортов расторопши пятнистой в условиях ограниченной влагообеспеченности на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья. В этой зоне продуктивность всех изучаемых сортов была на 15-20 % ниже по сравнению

с хорошо обеспеченными влагой условиями черноземной степи Поволжья. Максимальная урожайность семян наиболее продуктивных сортов Панацея и Амулет в среднем за 2006-2009 гг. составила 0,72 и 0,80 т/га соответственно, что на 12,0-29,0 % превышает сорта Самарянка и Дебют (таблица 2). Следует отметить, что в засушливые годы разница по урожайности семян между сортами сглаживалась и не превышала 15-18 %, а во влажные годы увеличивалась до 28-35 %. По количеству флаволигнанов выделились сорта Панацея и Амулет - 3,0 и 3,1 % против 2,7 и 2,8 % соответственно у сортов Дебют и Самарянка. На содержание масла в семенах расторопшн оказали влияние условия влагообеспеченно-сти в период вегетации. Содержание масла во влажные годы было на 2,1-2,4 % выше по сравнению с засушливыми.

В условиях черноземной степи Поволжья районированный сорт Панацея обеспечивает получение 0,90 т/га семян с высоким содержанием масла (29,3 %) и флаволигнанов (3 %). На темно-каштановых почвах степной зоны Поволжья невысокую, но устойчивую продуктивность обеспечивает районированный сорт Дебют - 0,51 т/га.

Таблица 2 - Урожайность семян и содержание масла у различных сортов расторопши на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья

Сорт Урожайность, т/га Содержание масла, % Содержание флаволигнанов, %(среднее за 4 года)

2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. среднее 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. среднее

Дебют 0,56 0,44 0,55 0,49 0,51 27,5 26,5 29,5 27,5 27,7 2,7

Самарянка 0,62 0,46 0,74 0,58 0,60 27,7 26,6 31,4 28,0 28,6 2,8

Панацея 0,85 0,52 0,82 0,69 0,72 29,1 28,0 31,0 29,1 29,3 3,0

Амулет 0,92 0,58 0,92 0,78 0,80 29,4 28,0 32,1 29,7 29,8 3,1

/'фак-г 337,89* 43,99* 211,09* 61,49* 53,94* 20,0* 114,09* 191,21* 95,06* 108,40* 77,66*

НСР05 0,037 0,030 0,035 0,027 0,031 1,90 1,73 1,79 1,69 1,81 0,09

Наиболее высокую продуктивность в различных микрозонах степной зоны Поволжья показал выведенный нами и рекомендованный к использованию сорт Амулет: на черноземных почвах - 1,04 т/га семян; на темно-каштановых почвах - 0,80 т/га семян, что на 8,1-29,0 % выше по сравнению с другими изучаемыми сортами. Также по содержанию масла и флаволигнанов он превосходит на 9,0-14,5 % сорта Дебют и Самарянку.

Влияние нормы высева и способов посева на продуктивность расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья

Рост и развитие растений расторопши пятнистой. С увеличением нормы высева полевая всхожесть семян имеет тенденцию к понижению. Так, полевая всхожесть на варианте с шириной междурядий 15 см при норме высева 100 тыс. всхожих семян на 1 га достигла 82,4 %, а при норме высева 700 тыс. шт./га снизилась на 6,0 % и составила 76,4 %. Аналогичная закономерность наблюдалась и на других способах посева. Показатель сохранности растений был максимальным на обычном рядовом (15 см), рядовом с расширенными междурядьями (30 см) и широкорядном (60 см) способах посева с нормой высева семян 100 тыс. шт./га и составил 96,1; 96,2 и 95,1 % соответственно, что на 5-6 % выше по сравнению с более высокими нормами высева.

Минимальная продолжительность вегетационного периода отмечалась при норме высева 700 тыс. шт./га - 92 дня, а максимальная - при норме высева 100 тыс. шт./га -105 дней.

Особенности формирования ассимиляционной поверхности и продуктивность ее работы. Проведенный нами регрессионный и корреляционный анализ показал большую зависимость листовой поверхности от нормы высева, которая характеризуется высоким коэффициентом корреляции (г = 0,84). При этом уравнение регрессии имеет вид >' = 3,25л +30.

При рядовом способе посева с увеличением нормы высева семян от 100 до 500 тыс. шт./га происходило повышение ФП от 1001,8 до 1574,0 тыс. м2 ■ га/дней, а дальнейшее повышение нормы высева семян до 700 тыс. шт./га приводило к снижению его на 29,4%.

Динамика формирования урожая зеленой и сухой биомассы; При увеличении нормы высева от 100 до 700 тыс. шт./га на рядовом посеве увеличивалось накопление зеленой массы к фазе плодообразования от 30,51 до 35,2 т/га. Максимальное содержание сухого вещества отмечалось к фазе созревания на варианте рядового посева и норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га - 4,51 т/га.

Учет динамики накопления биомассы в течение вегетации дает возможность уже в фазу цветения установить закономерности формирования урожая надземной биомассы расторопши пятнистой и прогнозировать ее урожайность в конкретных почвенно-климатических условиях (рисунок 1). Так, при выращивании расторопши рядовым способом урожайность зеленой массы была максимальной - 350 ц/га и описывалась следую-

щими показателями модели продуктивности: у - 3,8157л2' '' , коэффициент корреляции г— 0,91; на рядовом посеве с расширенными междурядьями (30 см) продуктивность была ниже (280 ц/га): у = 0,5265л2'730, г= 0,88; на широкорядном посеве (60 см) урожайность была самой низкой (200 ц/га): у = 0,8258л2'290, г= 0,86.

Дни fscnrmsim

Рисунок 1 - Динамика формирования надземной массы расторопши при выращивании обычным рядовым способом (15 см), среднее за 2000-2003 гг.

Изучение особенностей развития корневой системы расторопши пятнистой показало, что независимо от густоты стояния растений 80 % корней расположено в слое 0— 40 см. На разреженных посевах (100 тыс. шт./га) корневая система проникает в более глубинные слои почвы - 70-100 см, тем самым улучшается снабжение растений влагой (таблица 3).

Таблица 3 - Влияние нормы высева и способов посева на формирование корневой системы расторопши на черноземных почвах степного Поволжья, среднее за 2000-2003 гг._

Слой почвы, см Обычный рядовой способ посева (15 см) при густоте стояния растений Широкорядный посев (60 см) при густоте стояния растений 100 тыс./га

500 тыс./га 100 тыс./га т/га %

т/га % т/га %

0-10 0,700 26,8 0,600 25,0 0,665 27,5

10-20 0,505 20,1 0.405 17,3 0,420 22,2

20-30 0,360 13,9 0,350 14,3 0,275 12,6

30^10 0,300 11,6 0,275 11,4 0,200 9,1

40-50 0,250 9,6 0,250 10,2 0,180 8,2

50-60 0,228 8,7 0,180 8,4 0,126 5,7

60-70 0,145 5,6 0,110 4,6 0,110 4,5

70-80 0,072 2,0 0,100 4,2 0,090 4,1

80-90 0,043 1,6 0,060 2,5 0,069 3,1

90-100 0,027 1,0 0,050 2,1 0,045 2,0

0-50 2,115 80,6 1,880 79,0 1,740 79,9

50-100 0,515 19,4 0,500 21,0 0,440 20,1

70-100 0,142 4,2 0.210 8,8 0,204 9,2

0-100 2,630 100.0 2,380 100 2,180 100,0

На рядовом посеве с повышением нормы высева семян до 500 тыс./га отмечалась максимальная масса корней в слое 0-100 см - 2,630 т/га, она была выше на 0,250 т/га, или на 12 %, чем при норме высева 100 тыс. всхожих семян/га. На рядовом посеве с нормой высева 100 тыс. всхожих семян/га по сравнению с той же нормой на широкорядном посеве (60 см) корневая система в слое 0-100 см была мощнее на 0,20 т/га, или на 9 %.

Урожайность и качество семян расторопши пятнистой. На рядовом посеве при увеличении нормы высева от 100 тыс. до 700 тыс. всхожих семян на 1 га происходило резкое снижение массы одного растения - с 434,6 до 65,6 г; количества корзинок с одного растения - с 4,2 до 1,6 шт.; массы семян с 1 растения - с 8,7 до 1,0 г; количества семян в 1 корзинке - с 166 до 119 шт., а также массы 1000 семян - с 26,1 до 20,7 г, или на 32,2 %.

Проведенный корреляционный анализ позволил установить тесную связь между элементами продукционного процесса и урожаем семян расторопши пятнистой. Между количеством корзинок на 1 растение и урожайностью семян установлена прямая зависимость - коэффициент корреляции г = 0,83.

При норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1га и обычном рядовом способе посева получена максимальная урожайность семян расторопши - 1,21 т/га, что в 1,9 раза выше по сравнению с нормой высева 100 тыс. шт./га (таблица 4).

Таблица 4 - Влияние способов посева и норм высева на урожайность семян расторопши пятнистой на опытном поле ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» в условиях черноземных

почв степного Поволжья

Ширина междурядий Норма высева, тыс. всхожих семян/1 га Урожайность семян, т/га Содержание (среднее за 2000-2003 гг.), %

2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. среднее белка растительного масла

15 см 100 0,78 0,61 0,57 0,55 0,62 22,8 30,8

300 1,27 0,97 0,85 0,84 0,98 22,0 30,1

500 1,50 1,26 1,08 0,99 1,21 22,0 30,0

700 1,12 0,80 0,71 0,76 0,84 22,1 29,8

30 см 100 1,11 0,94 0,81 0,74 0,90 21,8 30,6

200 1,00 0,82 0,73 0,70 0,81 21,6 30,0

300 0,76 0,71 0,60 0,61 0,67 21.4 29,4

60 см 100 0.65 0,60 0,53 0,51 0,57 21,9 30,6

200 0,28 0.27 0,40 0,34 0,32 21,7 30,0

2879,2* 1553,8* 805,01* 1026,7* 186,46* 143,12* 456,7*

HCIV по фактору А 0,018 0,016 0,017 0,015 0.048 0,54 0,90

103,75* 141,47* 108,65* 37,903* 8,465* 166,45* 564,2*

НСР05 по фактору В 0,018 0,016 0,017 0,015 0.048 0,66 0,96

^"факт 834,22* 778,49* 318,61* 468,57* 41,466* 189,88* 634,6*

НСР05 по фактору АВ 0,031 0,028 0,030 0,027 0.084 0,70 1,08

На рядовом способе посева с расширенными междурядьями (30 см) максимальная урожайность получена при норме высева 100 тыс. всхожих семян на га - 0,90 т/га, что в 1,5 раза выше по сравнению с широкорядным посевом (60 см) при одной и той же норме высева. Между урожайностью семян и густотой стояния растений установлена тесная корреляционная связь г = 0,84 (рисунок 2).

На содержание белка и масла нормы высева и способы посева не оказали заметного влияния.

Рисунок 2 - Зависимость урожайности семян расторопши от густоты стояния растений, среднее за 2000-2003 гт.

Способы и нормы посева оказали влияние на дружность созревания семян расторопши пятнистой. Так, на варианте обычного рядового посева с нормой высева 700 тыс. всхожих семян/га фаза начала созревания семян наступила на 17 дней раньше.

Засоренность посевов. Посевы расторопши пятнистой подвержены сильной засоренности, поскольку ее растения отличаются медленными темпами роста в начале вегетации. Наиболее низкое количество сорняков установлено на обычном рядовом посеве с максимальной густотой стояния 700 тыс. шт./га и составило 11,5 шт./ м2 массой 214 г/м2, что соответственно на 63 и 85 % меньше по сравнению с количеством сорняков при рядовом посеве с расширенными междурядьями (30 см) и широкорядном (60 см) способе посева с нормой высева 100 тыс. всхожих семян/га.

Продуктивность расторопши пятнистой при разных способах посева и нормах высева на темно-каштановых почвах изучалось на опытном поле колхоза «Ми-хайловское» Марксовского района, расположенного в Саратовском Заволжье в условиях ограниченной влагообеспеченности. Оптимальным оказался обычный рядовой посев с нормой высева 400 тыс. всхожих семян/га (таблица 5).

Взаимодействие такой нормы высева и способа посева обеспечило получение максимальной урожайности семян - 0,90 т/га, что было выше на 0,14 т/га (15,6 %) по сравнению с рядовым посевом с расширенными междурядьями (30 см) и нормой высева 200 тыс. всхожих семян/га.

Таблица 5 - Влияние нормы высева и способов посева на урожайность и качество семян расторопши пятнистой на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья

Способ посева (фактор А) Норма высева, тыс. всхожих семян/ га (фактор В) Урожайность семян, т/га Содержание (среднее за 2000-2003 гг.), %

2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. среднее белка жира

Обычный рядовой, 15 см 100 0,71 0,54 0,42 0,64 0,58 23,1 28,1

200 0,90 0,76 0,60 0,78 0,76 23,0 28,1

300 0,93 0,80 0,60 0,87 0,80 22,9 27,8

400 1,06 0,80 0,75 1,01 0,90 22,7 27.6

500 0.85 0,90 0,64 1,00 0,84 22,5 27,5

Рядовой с расширенными междурядьями, 30 см 100 0,72 0,80 0,60 1,08 0,80 23,0 28,0

200 1,04 0,68 0,70 0,64 0,76 22,8 27,8

300 0,71 0,75 0,64 0,71 0,70 22,6 27,6

Широкорядный, 60 см 100 0,62 0,58 0,42 0,65 0,56 23,0 28,1

200 0,52 0,40 0,30 0,45 0,41 22,8 27,8

^факт 805,01* 155,8* 287,2* 102,7* 69,46* 456,12* 345,12*

НСР„5 по фактору А 0,02 0,1 0,1 0,1 0.2 0,7 0,8

^*(Ьакт 108,65* 141,4* 103,7* 37,91* 8,465* 16,78* 76,22*

НСР„5 по фактору В 0,12 0,16 0,2 0,1 0.2 0,8 0,9

(Ьакт 318,61* 778,4* 834,2* 468.6* 41,46* 367,12* 322,55*

НСРо; по фактору АВ 0,03 0,03 0,03 0,03 0.08 0,9 1,1

Урожайность семян расторопши пятнистой на темно-каштановых почвах сухой степи

Поволжья по сравнению с черноземами степной зоны Поволжья была ниже на 15-20 %, а в острозасушливые годы эта разница достигала 25-30 %.

Влияние основной и предпосевной подготовки почвы на продуктивность расторопши пятнистой

Полнота всходов и сохранность растений расторопши пятнистой. В условиях су----"хостеппого Поволжья, особенно в заволжских районах, где в наибольшем дефиците оказывается влага, на скорость высыхания верхнего слоя почвы оказывали заметное влияние глубина основной и предпосевной обработок. Если по вспашке на 18-20 см за 5 дней после посева влажность верхнего слоя почвы снизилась на 17,9 %, то по вспашке на 25-27 см - всего на 16,4 %. Максимальные показатели полевой всхожести (84,1 %) и сохранности растений (90,0 %) расторопши пятнистой в наших опытах наблюдались на вариантах со вспашкой на 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и одной культивацией.

Фотосинтетическая деятельность растений расторопши в зависимости от способов основной и предпосевной обработок почвы. На глубокой вспашке растениями была сформирована наибольшая листовая поверхность - 45,2—49,1 тыс. м2/га; фотосинтетический

потенциал - 2024-2300 тыс. м2/га-дней; количество связанной в урожае энергии - 10,0 млн ккалл/га; КПД ФАР - 1,32 % и урожайность сухой биомассы - 1,96-2,38 т/га, что выше на 810 % по сравнению с обычной вспашкой и на 10-15 % - с плоскорезной обработкой и обработкой стойками СибИМЭ. Наивысший показатель накопления зеленой биомассы отмечался по вспашке на 25-27 см в сочетании с боронованием и одной культивацей - 28,61 т/га, что на 15 % выше по сравнению с посевом после боронования и двух культиваций и на 9 % выше по сравнению с одним только боронованием.

Особенности водопотребления расторопши пятнистой. Роль почвенных вла-гозапасов в сухие годы значительно возрастала и составляла до 52-56 % от общего водопотребления, а во влажные годы - до 25-30 %. Наиболее высокое суммарное водопо-требление было во влажные 2006 и 2008 гг. - от 200,4 до 237,0 мм/га, а в сухие 2007 и 2009 гг. было ниже и изменялось от 98,0 до 156,1 мм/га. При этом установлено, что с увеличением глубины основной обработки почвы суммарное водопотребление посевов расторопши постепенно увеличивалось. Разница в запасах почвенной влаги по глубокой и обычной вспашке составляла 23-29 м3/га, или 12-15 % в пользу глубокой вспашки. В то же время различные способы предпосевной обработки не оказали заметного влияния на запасы почвенной влаги.

Максимальным суммарное водопотребление было по вспашке на глубину 2527 см и в зависимости от приемов предпосевной обработки почвы колебалось от 172,5 до 181,8 мм/га, а минимальным было по вспашке на глубину 18-20 см - 152,1-159,3 мм/га, или на 13 % ниже. При сочетании способов основной и предпосевной обработок почвы самый низкий коэффициент водопотребления отмечался по вспашке на глубину 25-27 см в сочетании с боронованием и предпосевной культивацией - 185,2 мм, что на 33-46 мм ниже по сравнению с другими способами предпосевной обработки почвы.

Повышение водно-физических свойств и плодородия почвы в результате действия глубины, способов обработки и культуры расторопши. Содержание водопрочных агрегатов, общая скважность и водопроницаемость почвы были выше на 1012 % по вспашке на 25-27 см по сравнению со вспашкой на глубину 18-20 см, а плотность почвы, наоборот, по вспашке на глубину 25-27 см была на 11-13 % ниже по сравнению со вспашкой на глубину 18-20 см. Другие способы основной обработки почвы по этим показателям занимали промежуточное положение.

Поступление пожнивно-корневых остатков и баланс гумуса в посевах расторопши пятнистой. Вспашка на 25-27 см обеспечивала максимальное накопление корневой массы в метровом слое- 4,7 т/га. Примерно такие же показатели достигнуты на плоскорез-

ной обработке - 4,0 т/га и обработке стойками СибИМЭ - 4,2 т/га, что на 12-16 % ниже по сравнению со вспашкой на 18-20 см. В среднем за 4 года по вспашке на глубину 25-27 см накапливалось 6,2 т/га пожнивно-корневых остатков, а по вспашке на глубину 18-20 см -5,5 т/га, или на 11,3 % меньше. Такие колебания в накоплении пожнивно-корневых остатков по различным способам основной обработки почвы не могли не сказаться на динамике гумуса в пахотном слое. При вспашке на глубину 25-27 см образовалось 1,41 т/га гумуса, что на 15 % больше, чем на варианте со вспашкой на глубину 18-20 см.

Влияние способов обработки почвы на засоренность посевов расторопши и ее продуктивность. Мишшальная засоренность посевов расторопши в фазу розетки наблюдалась по вспашке на глубину 25-27 см с последующим предпосевным боронованием и одной культивацией - 14,6 шт./м2 с вегетативной массой сорняков 361,8 г/м2, что на 40 % меньше по сравнению с их количеством по плоскорезной обработке и обработке стойками СибИМЭ.

Количество сорняков при сочетании боронования и культивации было на 4,7 шт./м2, или на 30 % ниже по сравнению только с одним предпосевным боронованием. Такая закономерность влияния предпосевной обработки почвы на засоренность посевов расторопши проявляется на фоне всех способов основной обработки почвы.

В системе борьбы с сорной растительностью в наших опытах изучалась эффективность использования гуминовых препаратов в качестве антидотов при совместном внесении в баковых смесях с гербицидами. Внесение смеси гербицидов фюзилад + баги-ра по всходам расторопши в фазе 2-3 пары настоящих листьев снижало количество сорняков до 10,6 шт./м2, а применение смеси этих гербицидов на фоне почвенного внесения гербицида трефлан - до 6,6 шт./м2. Применение гуминовых препаратов в баковых смесях с гербицидами не снижало засоренность, но снимало стрессовое состояние растений рас-поропши и способствовало повышению их жизнестойкости и увеличению урожайности до 0,75-0,81 т/га, или на 11-13 % по сравнению с применением одних только гербицидов.

Урожайность и качество семян расторопши в зависимости от способов обработки почвы. На урожайность расторопши значительное влияние оказали погодные условия. Так, в засушливые 2007 и 2009 гг. она составила по вариантам опыта 0,440,80 т/га, что на 0,28-0,35 т/га (28-55 %) ниже по сравнению с более благоприятными 2006 и 2008 гг. Так, в среднем за годы исследований максимальная урожайность семян (0,96 т/га) расторопши достигнута по вспашке на глубину 25-27 см, а также по глубокой плоскорезной обработке и обработке стойками СибИМЭ на такую же глубину, где были получены примерно одинаковые урожаи - 0,80 и 0,85 т/га соответственно. Наименьшая урожайность семян расторопши (0,67 т/га) получена по вспашке на 18-20 см, что на

19,4-43,2 % ниже по сравнению с другими способами основной обработки почвы (таблица 6).

Лучшие показатели структуры урожая семян были получены по вариантам с обработкой почвы на глубину 25-27 см. Количество побегов на 1 растение, в том числе продуктивных, и высота растений к моменту уборки были на 12-16 % выше на вариантах с обработкой почвы на 25-27 см по сравнению с обычной вспашкой. Между высотой растений, количеством продуктивных побегов на 1 растение и урожайностью семян установлена тесная корреляционная связь: г = 0,79 (рисунок 3).

V —О -4.52«б 10

-1 1— <».79

е£ | S Ё

«^^tT" 7

|

2 2.5 2.S 3 3,2 3,S Число стейлсн, urr. нл 1 растение -1

Рисунок 3 - Влияние числа продуктивных стеблей на урожайность расторопши, среднее за 2006-2009 гг.

По другим способам обработки почвы между этими показателями установлена аналогичная тесная корреляционная связь (г = 0,76-0,80). При взаимодействии основных и предпосевных обработок почвы наилучшие результаты достигнуты по вспашке на глубину 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией - 0,96 т/га , что на 12-15 % выше по сравнению с другими предпосевными обработками. Такое влияние предпосевной обработки на урожность семян наблюдалось и по остальным способам основной обработки почвы.

Влияние режима минерального питания, предшественников и способов обработки почвы на урожайность и качество семян различных сортов расторопши пятнистой

Продуктивность расторопши пятнистой в зависимости от режима минерального питания

Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность растений расторопши пятнистой зависят от уровня минерального питания.

Таблица б - Влияние различных способов обработки почвы на величину и структуру урожая расторопши

Способ основной обработки почвы (фактор А) Способ предпосевной обработки почвы (фактор В) Урожайность семян, т/га Количество корзинок на ] растение Масса семян с 1 растения, г Масса 1000 семян, г

2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. среднее (2006-2009 гг.)

всего, шт. созревших, %

Вспашка на глубину 18-20 см Боронование 0,81 0,45 0,82 0,36 0,61 3,8 87 2,3 27,1

Культивация 0,81 0,46 0,86 0,48 0,65 3,9 86 2,4 28,2

Боронование + + культивация 0,86 0,49 0,86 0,47 0,67 4,0 86 2,5 28,3

Боронование + + 2 культивации 0,79 0,38 0,80 0,43 0,60 4,9 88 2,4 27,0

Вспашка на глубину 25-27 см Боронование 0,92 0,52 0,98 0,55 0,74 4,5 85 3,0 28,1

Культивация 1,08 0,58 1,03 0,59 0,82 4,7 85 3,1 28,3

Боронование + + культивация 1,24 0,69 1,28 0,64 0,96 4,7 85 3,1 29,1

Боронование + + 2 культивации 1,05 0,42 1,10 0,63 0,80 4,6 88 3,0 27,2

Плоскорезная обработка почвы на 25-27 см Боронование 0,92 0,46 0,91 0,51 0,70 3,8 85 2,8 26,4

Культивация 0,94 0,53 1,01 0,56 0,76 3,9 85 2,9 27,1

Боронование + + культивация 0,95 0,58 1,20 0,49 0,80 4,0 86 2,6 27,2

Боронование + + 2 культивации 0,89 0,56 1,05 0,55 0,76 4,0 87 2,6 26,1

Обработка стойками СибИМЭ на 25-27 см Боронование 0,84 0,53 0,84 0,49 0,67 4,0 86 2,8 27,1

Культивация 0,94 0,51 1,04 0,49 0,74 4,2 86 2,9 27,4

Боронование + культивация 1,04 0,55 1,24 0,59 0,85 4,2 85 2,8 28,1

Боронование + + 2 культивации 0,80 0,47 1,25 0,55 0,76 4,1 86 2,7 27,3

^"факт 447,8* 44,39* 513,6* 171,4* 106,51*

НСР05 по фактору А 0,014 0,021 0,016 0,014 0,02

^факт 155,22 58,97* 364,8* 34,17* 63,922*

НСР()5 по фактору В 0,014 0,021 0,016 0,014 0,02

^факт 38,75* 9,748* 22,21* 10,84* 4,521*

НСР05 по фактору АВ 0,027 0,043 0,032 0,028 0,04

Повышение режима минерального питания способствовало увеличению площади листьев от 40,0 до 53,2 тыс. м2/га и фотосинтетического потенциала - от 1690 до 1961 тыс. м2-сут./га.

На контроле абсолютно сухая масса корней составляла 2,90 т/га, при внесении удобрений в дозе М60РбоК6о увеличивалась до 3,71 т/га, а при ^РвоК«)- до 3,86 т/га.

Урожайность и качество семян расторопшн пятнистой также зависят от уровня минерального питания. Влиянне удобрений на урожайность расторопши находилось в прямой зависимости от погодных условий. Наибольшая прибавка урожая семян расторопши по отношению к контролю отмечалась во влажном 2006 г.: при внесении М4оР4оК4о составила 0,24 т/га, ЫвоРздК-ю - 0,52 т/га (таблица 7). В засушливом 2005 г. влияние удобрений снизилось, прибавка урожая семян расторопши от умереных доз удобрений составила 0,11-0,22 и только от М^РноК^- 0,33 т/га.

Таблица 7 - Урожайность семян расторопши пятнистой в зависимости от уровня минерального питания, т/га_

Вариант опыта 2004 г. 2005 г. 2006 г. Среднее

Контроль 0,75 0,60 1,00 0,78

0,90 0,71 1,24 0,95

1,24 0,82 1,42 1,16

МюРадКдо 1.28 0,80 1,52 1,20

1,37 0,93 1,59 1,30

15,945* 14,98* 102,43* 45,09*

НСР0, 0,196 0,094 0.072 0,08

Лучшим в среднем за три года оказался вариант НЧ0Р8(1КМЬ обеспечивший максимальную урожайность 1,3 т/га и прибавку урожая семян расторопшн 0,52 т/га, или 66,6 % по сравнению с контролем. При умеренных дозах М40Р40К40 и М60Р60К60 года урожайность составила соответственно 0,95 и 1,16 т/га, или на 21,7—48,7% ниже по сравнению с контролем.

Удобрения оказали положительное действие на структуру урожая. Одно растение на хорошо удобренном варианте имело 2,3-2,4 корзинки, среднеудобренном - 2,0-2,1 и на контроле - 1,8 корзинки. Аналогичное влияние удобрения оказали и на другие элементы структуры урожая. На удобренных вариантах также масса семян и их количество с 1 корзинки увеличились на 11-15 % по сравнению с контролем. Между урожайностью и количеством сети с одной корзинки установлена тесная корреляционная связь и коэффициент корреляции составил г =0,91 (рисунок 4).

Содержание белка в среднем за три года при умеренной дозе удобрений Н40Р40К40 увеличилось на 2,2 %, а при оптимальной Ы80Р4оК4О - на 2,8 % по сравнению с контролем.

ж o.ö Ü 0,55

I ф .... \................................-...................................................................................................^.....^.....

i........................................................................................... ............................... ................................

■у-0.008s:-0,3 56 г-0.91 i ......V>

.........................................

Г ..... . ..........................................

LtO семян

1Л0

1 KOPIUHKII. I

Рисунок 4 - Влияние количества семян с 1 корзинки на урожайность семян расторопши, среднее за 2000-2003 гг.

Влияние уровня минерального питания расторопши пятнистой на потребление питательных веществ. Максимальное содержание азота содержалось в семенах и соцветиях расторопши - 2,15-3,02 %, в листьях - 1,55-1,92 %. Больше всего фосфора в семенах и соцветиях - 0,47-0,66 %, в листьях - 0,42-0,45 %, меньше всего в стеблях - 0,23-0,29 %. Калий равномерно распределялся между листьями, соцветиями и стеблями - 3,62-4,18 %.

На контрольном варианте общий вынос азота в среднем за 3 года достиг 64,5 кг/га, а при внесении N80PS0K60 он увеличился до 126,5 кг/га. Вынос калия был максимальным - 147,0 и 257,8 кг/га соответственно.

Влияние микроудобрений и стимуляторов роста на продуктивность расторопши пятнистой

Обработка семян и некорневая подкормка гуматом 7 в сочетании с регулятором роста гибберсиб оказала наибольшее стимулирующее действие: повышалась энергия прорастания семян - на 9,4 %; лабораторная всхожесть - на 9,5 %; масса ростков - на 12,1 мг; длина ростков - на 14,1 мм; полевая всхожесть - на 9,8 % и сохранности растений - на 10,5 % по сравнению с контролем. При применении гумата 7 в сочетании с регулятором роста гибберсиб были достигнуты максимальные показатели фотосинтетической деятельности растений: ЛП - 49,0 тыс. м2/га: ФП - 1,82 млн м2-дней/га и ЧПФ -3,60 г/м2-сутки, что и обусловило повышение продуктивности расторопши.

Максимальная урожайность семян растропши в среднем за годы исследований составила 1,06 т/га при допосевной обработке семян и некорневой подкормке посевов комплексным микроудобрением гумат 7 и стимулятором роста гибберсиб на фоне внесения минеральных удобрений N40P4U При раздельном внесении стимулятора роста и микроудобрения на фоне N40P40 получена наиболее низкая прибавка урожая (0,110,14 т/га), что на 10-12 % ниже по сравнению с контролем.

Особенности развития и формирования урожая семян различных сортов расторопши в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы

Установлено, что влияние предшественников на полевую всхожесть семян расторопши особенно четко проявлялось в сухие годы и достигало 8,0-9,5 % в пользу чистого пара, во влажные годы эта разница составляла 2,5^4,5% . В засушливые годы полевая всхожесть снижалась до 77,0-87,0 %, тогда как во влажные годы она колебалась от 82,0 до 90,6 %.

Продолжительность вегетационного периода во влажные годы составила 91108 дней, а в сухие - 86-101 день. Наиболее продолжительным период вегетации был у сортов Амулет (105-108 дней) и Панацея (99-102 дня), а самым коротким - у сорта Дебют (88-91 день). Непаровые предшественники ускоряли темпы развития расторопши на 3-6 дней по сравнению с чистым паром.

Наибольшая площадь листьев у всех сортов отмечена по чистому пару.

Водопотребление посевов расторопши. Основная обработка почвы стойками СибИМЭ способствует наибольшему накоплению влаги - по среднемноголетним данным на 9-17 мм больше, чем глубокая вспашка. Преимущество пара по запасам влаги отмечалось в сухие годы. Так, если во влажные годы разница между паром и непаровыми предшественниками составляла 22-26 %, то в сухие она достигла уже 42-50 %. Разница по накоплению осадков в различные годы была еще большей.

Суммарное водопотребление также колебалось по годам. Во влажные годы суммарное водопотребление изменялось от 325,1 до 256,0 мм/га, доля почвенной влаги составляла 37,9^19,0 %, доля осадков - 49,1-62,1 %. В засушливые годы суммарное , водопотребление снизилось по сравнению с влажными на 46 % и колебалось от 133,6 до 165,1 мм/га. Роль почвенной влаги возросла до 49,9-69,2 %, а осадков - снизилась до 30,8-58,1 %. Максимальное суммарное водопотребление в среднем за три года было отмечено по пару - 257,3-273,6, а по непаровым предшественникам оно было на

19.0-30,3 % ниже. Коэффициент водопотребления у сортов Амулет и Панацея был на

25.1-30,0 % ниже по сравнению с сортами Дебют и Самарянка, что свидетельствует о более продуктивном использовании ими влаги.

Засоренность посевов расторопши в фазу формирования розетки была наиболее низкой по вспашке на глубину 25-27 см и колебалась в зависимости от предшественников от 9,5 до 47,9 шт./м2, а на вариантах, обработанных стойками СибИМЭ - от 24,6 до 58,7 шт./м2. По паровому предшественнику засоренность была самой низкой - от 8,5

до 18,3 шт./Чг, что в 1,4-3,0 раза ниже, чем по непаровым предшественникам. Значительное влияние на засоренность посевов оказали сорта. В посевах высокорослого сорта Амулет сорняков было значительно меньше - от 12,7 до 36,7 шт./м2 по сравнению с низкорослым сортом Дебют - 18,7-58,7 шт./м2.

Урожайность семян различных сортов расторопши в зависимости от предшественников и основной обработки почвы. Оптимальные условия для роста и развития растений расторопшн пятнистой складывались по паровому предшественнику в благоприятные по увлажнению годы. Во все годы исследований наиболее высокую урожайность формировала расторопша по чистому пару - от 1,10 до 1,59 т/га, самую низкую по ячменю - от 0,40 до 0,75 т/га (таблица 8).

Анализ данных урожайности в различные годы показал, что во влажные годы пар превосходил ячмень в 1,6-2,1 раза, а в острозасушливые годы - в 2,1-2,6 раза. Сравнительная оценка урожайности семян различных сортов расторопши свидетельствует о том, что сорта Панацея и Амулет превосходили в 1,3-1,6 раза сорта Дебют и Самарян-ка. Сорта Панацея и Амулет, посеянные по пару, обработанному с применением вспашки на глубину 25-27 см, в среднем за 3 года обеспечили получение 1,47 и 1,59 т/га семян соответственно, что на 28,2-44,5 % выше по сравнению с сортами Дебют и Самарянка. Эта закономерность наблюдалась по всем предшественникам и способам основной обработки почвы. Такое превосходство пара перед другими предшественниками вызвано снижением засоренности в 1,5-2,8 раза и более высокими запасами влага (на 35-60 мм) к моменту посева. Ячмень является самым худшим предшественником, его не следует использовать под посев растороши.

Таблица 8 - Урожайность различных сортов расторопши в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы

Предшественники Способ основной обработки почвы на глубину 25-27 см Сорт Год Среднее

2006 2007 2008

Пар Вспашка Дебют 1,30 0,80 1,20 1,10

Самарянка 1,44 1,00 1,30 1,24

Панацея 1,78 1,20 1,43 1.47

Амулет 1,79 1,19 1,80 1,59

Стойками Си-6ИМЭ Дебют 1,26 0,72 1,20 1,06

Самарянка 1,21 1,00 1,11 1,10

Панацея 1,60 1,05 1,40 1,35

Амулет 1,70 1,11 1,55 1,45

Предшественник Способ основной обработки почвы на глубину 25-27 см Сорт Год Среднее

2006 2007 2008

Озимь Вспашка Дебют 0,96 0,46 0,86 0,76

Самарянка 0,98 0,61 0,95 0,85

Панацея 1,21 0,88 1,22 1,10

Амулет 1,42 0,93 1,31 1,22

Стойками СибИМЭ Дебют 0,88 0,34 0,82 0,68

Самарянка 0,95 0,55 1,05 0,85

Панацея 1,13 0,78 1,20 1,03

Амулет 1.26 0,89 1,37 1,17

Зернобобовые Вспашка Дебют 0,88 0,38 0,77 0,68

Самарянка 0,99 0,49 0,92 0,80

Панацея 1,20 0,69 1,11 1,00

Амулет 1,32 0,82 1,22 1,12

Стойками СибИМЭ Дебют 0,82 0,32 0,72 0,62

Самарянка 0,80 0,44 0,94 0,72

Панацея 1,12 0,55 1,15 0,94

Амулет 1,20 0,80 1,30 1,10

Ячмень Вспашка Дебют 0,55 0,34 0,46 0,45

Самарянка 0,62 0,39 0,55 0,52

Панацея 0,80 0,55 0,85 0,73

Амулет 0,95 0,30 1,00 0,75

Стойками СибИМЭ Дебют 0.50 0,40 0,30 0,40

Самарянка 0,60 0,35 0,65 0,53

Панацея 0,81 0,38 0,90 0,69

Амулет 0,80 0,46 0,90 0,72

Фактор А 787,4* 799,9" 600,4* 432,2*

Фактор В 906,6' 1038,3" 959,2' 293,4*

Фактор АВ 7,7' 140,5* 9,3' 10,9'

Фактор С 43,9' 98,7" 41,9* 24,8*

Фактор АС 3,7" 26,7* 14,6* 8,7*

Фактор ВС 4,8' 4,1* 3,4* 47,8"

Фактор ABC 5,0" 16,4* 12,8* 15,0'

НСР0<

Фактор А 0,033 0,027 0,031 0,039

Фактор В 0,024 0,019 0,022 0,027

Фактор АВ 0,040 0,038 0,045 0,055

Фактор С 0,033 0,027 0,031 0,039

Сроки и способы уборки расторопши пятнистой на семена

Уборка расторопши пятнистой на семена - сложный прием в технологии ее возделывания. Это обусловлено продолжительным побегообразованием и вследствие этого недружностью созревания семян. В связи с этим мы в 2006-2010 гг. изучали раз-

личные способы и сроки уборки: прямое комбайнирование в фазу полной спелости семян; прямое комбайнирование в фазу полной спелости с предварительной (за 15 дней до уборки) десикацией растений; раздельную уборку путем скашивания растений в валки в фазе восковой спелости (этот срок устанавливается визуально, когда в центре раскрывающейся корзинки появляется бело-кремовый цвет, площадь такого окрашивания должены составлять не более 25 %, диаметр - не превышать 1,2-1,5 см), что подтверждается патентом № 2457667,2012 г.

Наиболее низкой влажность плодов была при раздельном способе уборки - не более 10,2-11,4 %. При прямом комбайнировании в различные годы она составила 19,0-20,6 %. При десикации посевов за 15 дней до уборки влажность семян изменялась от 11,7 до13,0 %, отмечался высокий процент недозревших семян - 25-30 %. Высокий процент несозревших семян является основной причиной снижения содержания фла-волигнанов.

Способы уборки оказали влияние на урожайность и качественные показатели семян. В среднем за 5 лет наивысшие показатели были при раздельной уборке: урожайность семян - 0,98 т/га; всхожесть - 92,2 %; масса 1000 семян - 27,6 г; содержание флаволигнанов - 3,0 %, что на 12-15 % выше по сравнению с уборкой прямым ком-байнированием после предуборочной десикации.

Худшим оказался способ уборки прямым комбайнированием без десикации: урожайность составила 0,60 т/га, всхожесть - 74,1 %, масса 1000 семян - 26,0 г, содержание флаволигнанов - 2,3 %.

Особенности технологии выращивания расторопши пятнистой в условиях орошения

Влияние режима орошения на формирование урожайности семян расторопши пятнистой

В наших многолетних рекогносцировочных полевых и производственных опытах определены наиболее ответственные периоды расторопши в отношении потребности во влаге и оптимальный уровень предполивной влажности почвы - 80 % НВ. Однако такой уровень предполивной влажности почвы вызывает усиление вегетативного роста растений , в ущерб дружному цветению и завязыванию плодов, удлиняет вегетационный период до 118-126 дней, что приводит к значительной задержке срока уборки (у основного количества растений срок уборки - конец сентября, а 20-25 % растений к этому моменту находились в фазе цветения - формирования семян). Это учиты-

вали в своих опытах по изучению эффективности орошения при выращивании различных сортов расторопши пятнистой при изменяющейся норме высева: 400, 500 и 600 тыс. всхожих семян/га. Поливы проводили при пороге предполнвной влажности почвы 70 % НВ, последний полив - в фазе начало плодообразования.

Продуктивность различных сортов расторопши в зависимости от нормы высева в условиях орошения. Наилучшие показатели структуры урожая при орошении были у сорта Панацея: количество корзинок на 1 растении - 3,8 шт. и масса семян с 1 растения - 3,4 г, что на 32^46 % выше по сравнению с богарными условиями. Это и обусловило наиболее высокую урожайность семян этого сорта при норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га - 1,26 т/га, что на 57,8 % выше, чем на богаре. У сорта Самарянка урожайность в условиях орошения была на 61,3 % выше по сравнению с богарой (таблица 9).

Таблица 9 - Урожайность семян расторопши пятнистой в зависимости от нормы высева и орошения на темно-каштановых почвах степной зоны Поволжья, т/га

Сорт (фактор В) Норма высева всхожих семян, тыс. шт./га (фактор А) Условия выращивания (фактор С Среднее, %

без орошения без орошения

2007 г. 2008 г 2009 г среднее флаволигнаны масло белок

Панацея 400 0,54 0,87 0,67 0,69 3,1 29,5 24,5

500 0,60 0,91 0,69 0,73 3,1 29,6 23,9

600 0,57 0,83 0,58 0,66 3,2 29,7 23,6

Самарянка 400 0,71 0,66 0,60 0,65 3,0 29,0 23,0

500 0,79 0,62 0,63 0,68 3,0 28,8 23,8

600 0,74 0,59 0,57 0,63 3,1 28.5 23,6

Орошение с уровнем предполивной влажности 70 % НВ

Панацея 400 1,14 1,18 1,09 1,13 3,4 32,8 23,0

500 1,20 1,48 1,10 1,26 3,5 32,4 23,1

600 1,02 1,35 1,06 1,14 3,5 32,0 22,6

Самарянка 400 0,98 1,10 0,89 0.99 3,1 31,7 22,0

500 1,07 1,31 0,97 1,11 3,2 31,2 22,9

600 1,00 1,28 0,95 1,07 3,2 30,9 22,7

г1СР(15 по ¡актору А 0,033 0,027 0,031 0,02 0,091 0,067 0,51

такт 68,39* 150,9* 36,08* 30,168* 123,4* 867,7* .44,2*

НСРоч по фактору В 0,024 0,016 0,016 0,02 0,096 0,86 0,66

/* Аа кт 0,631 46,46* 93,59* 11,745* 64,5* 35,5* 65,4*

HCPoi по фактору С - 0,013 0,013 0,02 0,106 0,93 0,73

^факт 103,7* 49,53* 8,827* 2,933 144,3* 67,9* 15,4*

НСР05 по фактору АВ 0,02 0,022 0,023 - 0,122 0,102 0,84

^(Ьзкт 10,741 0,836 0.626 0,026 22,8* 84,7* 0,876

1СРп5 по фактору АС 0,016* - - - 0,116 0,112 -

г. (híiirT 22,93* 0,065 0,018 10,387* 56,8* 75,4* 123,0*

1СР(,ч по фактору ВС 0,02 - - 0,03 0,129 0,123 0,96

20,04* 124,3* 16,12* 15,480* 77,6* 166,4* 34,7*

íCP05 по фактору ABC 0,028 0,031 0,033 0,04 0,140 0,137 0,105

Содержание флаволигнанов в условиях орошения было выше по сравнению с богарой на 10-13 %, максимальных значений этот показатель достиг у сорта Панацея -3,4-3,5 %, а у сорта Самарянка - 3,1-3,2 %.

Биоэнергетическая оценка и экономическая эффективность рекомендуемых приемов технологии возделывания расторопши пятнистой в Поволжье

Биоэнергетическая эффективность. Затраты совокупной энергии на выращивание расторопши пятнистой колебались от 17 680 до 18 100 МДж/га, а накопление энергии в урожае - от 15 180 до 24 600 МДж/га.

Разработанные технологические приемы возделывания расторопши пятнистой энергетически эффективны: коэффициент энергетической эффективности составляет 1,15-1,29 на черноземных и 1,10-1,15 на темно-каштановых почвах степной зоны Поволжья. При этом лучшие показатели имели сорта Панацея и Амулет при выращивании рядовым способом и норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га.

При выращивании расторопши пятнистой в условиях орошения значительно повысилось накопление энергии в урожае семян с 1 га - до 28 700 МДж/га; количество совокупной энергии увеличилось по сравнению с богарой на 5600 МДж/га; коэффициент энергетической эффективности составил 1,30.

Экономическая эффективность. На обеспеченных влагой черноземах сухой степи Поволжья низкая себестоимость 1 т семян (2868 руб.), высокие условный чистый доход с 1 га (20 730 руб.) и уровень рентабельности (597 %) достигнуты при возделывании расторопши сорта Панацея обычным рядовым способом (15 см) с нормой высева 500 тыс. всхожих семян/га, что на 15-45 % выше по сравнению с другими нормами высева.

На темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья наилучшие экономические показатели отмечены при возделывании сортов расторопши Амулет и Панацея с нормой высева 400 тыс. всхожих семян/га рядовым способом (15 см): условный чистый доход - 12 602 и 11 100 руб./га, уровень рентабельности - 374 и 336 %, себестоимость 1 т семян - 4247 и 4583 руб. соответственно. Сорт Амулет по всем показателям экономической эффективности на 8-10 % превышал сорт Панацея.

Выращивание в условиях орошения сорта Панацея с уровнем предполивной влажности 70 % НВ обеспечило получение условного чистого дохода 20 150 руб. с 1 га

с уровнем рентабельности 398 % , что на 9016 руб./га (56 %) выше по сравнению с богарой и на 3070 руб./га (65 %) выше по сравнению с сортом Самарянка.

Применение разработанного комплекса технологических приемов выращивания сорта расторопши Панацея в неорошаемых условиях на черноземах степного Поволжья с использованием вспашки на глубину 25-27 см, дозы удобрений М60РбоК<;о н рядового способа посева с нормой высева 500 тыс. шт./га обеспечило увеличение условного чистого дохода до 20 400 руб./га, уровня рентабельности - до 364 % и себестоимости 1 т семян - до 4308 руб.

Выводы

1. Для расторопши пятнистой характерна высокая лабораторная всхожесть -88,9-93,5 %. Появление дружных всходов зависит прежде всего от наличия влаги в посевном слое почвы 0-10 см. Между продолжительностью периода посев - всходы и наличием влаги в почве установлена тесная корреляционная связь - г = 0,82. Полевая всхожесть семян расторопши пятнистой с увеличением нормы высева от 100 до 700тыс./га всхожих семян на 1 га заметно уменьшается - от 88,3 до 81,0 %. Аналогично полевой всхожести изменялась и сохранность растений (95,1-96,2 %).

2. Выявлена биологическая особенность расторопши пятнистой - наличие удлиненных периодов вегетации от всходов до образования розетки листьев (30-35 дней), и от образования розетки до бутонизации (13-17 дней), а последующие периоды - бутонизация - цветение, цветение - плодообразованне и плодообразование-созревание были более короткими и равновеликими по 6-9 дней.

Наиболее продолжительным был период вегетации (104 дней) на рядовом способе посева и норме высева 100 тыс. всхожих семян на 1 га. Самый короткий период вегетации (98 дней) наблюдается на рядовом способе посева с нормой высева 700 тыс. всхожих семян на 1 га. Внесение удобрений удлиняло вегетационный период на 8-10 дней, а применение орошения на 12- 27 дней. В фазу цветения - формирования плодов достигается максимальный сбор надземной биомассы (35,2 т/га) и листовой поверхности - до 52,0 тыс.м2/га.

3. Основные критерии оценки степени засухоустойчивости: остаточный водный дефецит, количество открытых устиц, содержание связанной воды, водоудержи-вающая способность и коэффициент засухожароустойчивости (КЗЖУ) у расторопши на 12-17 % ниже по сравнению с представителем этого же семейства - татарником колючим.

4. Расторопша пятнистая формирует хорошо развитую корневую систему, проникающую на глубину 1 м. Увеличение нормы высева семян расторопши от 100 до 700 тыс. всхожих семян на 1 га. повышало массу корней от 2,35 до 3,04 т/га и способствовало ее концентрации (до 80 %) в слое 0-50 см.

5. На черноземных почвах степной зоны Поволжья максимальную урожайность семян при рядовом способе посева и норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га в среднем за 4 года дал сорт Амулет - 1,04 т/га и сорт Панацея - 0,90 т/га, что на 12,0—

29.0 % выше по сравнению с сортами Дебют и Самарянка. В семенах расторопши сорта Амулет и Панацея было высоким содержание масла - 28,0-30,5 % и флаволигна-нов- 3,3-3,5 %, что на 12-15 % превышало эти показатели у сортов Дебют и Самарянка. В посевах расторопши установлены тесные взаимосвязи между урожайностью и такими показателями структуры урожая, как число корзинок у = 1,533.x + 1,6867 (г — 0,86) и масса семян с одной корзинки у = 3,086х + 7,1499 (г = 0,92).

В зоне степного Поволжья на темно-каштановых почвах с ограниченной влаго-обеспеченностью урожайность и качество семян, показатели роста и развития растений различных сортов расторопши были на 18-20 % ниже и максимальную урожайность семян сформировал сорт Панацея - 0,72 т/га и сорт Амулет - 0,80 т/га при рядовом способе посева и норме высева 400 тыс. всхожих семян на 1 га, а у сортов Самарянка и Дебют она составила 0,64 и 0,52 т/га соответственно, или на 20-28 % ниже.

6. В период созревания семян расторопши пятнистой на посевах высокорослых и среднеспелых сортов Амулет и Панацея число сорняков было в 1,3 раза меньше, чем на посевах раннеспелых и низкорослых сортов Дебют и Самарянка. В пределах одного сорта засоренность резко возрастала с уменьшением нормы высева от 700 до 100 тыс. всхожих семян на 1 га.

7. Лучшие показатели процесса фотосинтетической деятельности отмечены на черноземных почвах при рядовом посеве с нормой высева 500 тыс./га всхожих семян: фотосинтетический потенциал - 1574 тыс. м2/га ■ сутки, площадь листьев - до

52.1 тыс. м2/га; сухая биомасса - до 5,6 т/га; ЧПФ - до 3,1 г/м2 сутки, а в сухостепной зоне Поволжья на темно-каштановых почвах показатели роста н развития растений были на 10-18 % ниже по сравнению с черноземными почвами сухой степи Поволжья.

8. При взаимодействии способов посева и норм высева на черноземных почвах степной зоны Поволжья оптимальные условия для формирования урожайности семян расторопши пятнистой складываются при норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га и рядовом способе посева. Здесь было получено в среднем за 4 года 1,21 т/га се-

мян, что на 38 % выше по сравнению с нормой высева 100 тысяч всхожих семян на 1 га этого же способа посева и на 26 и 62 % выше, чем на рядовом посеве с расширенными междурядьями (30 см) и широкорядном способах посева (60 см) соответственно. Максимальная урожайность, как на рядовом способе посеве (30 см) - 0,90 т/га, так и широкорядном способе (60 см) - 0,57 т/га получены при норме высева 100 тыс. всхожих семян на 1 га.

В сухостепной зоне Поволжья на темно-каштановых почвах с ограниченной влагообеспеченностью оптимальной нормой высева семян расторопши является 400 тыс. всхожих семян на 1 га при рядовом способе посева, обеспечившим получение 0,90 т/га семян, что в 22-45 % раза выше по сравнению как с более низкими, так и более высокими нормами высева.

В этой зоне в острозасушливые годы и на засоренных участках получение устойчивого урожая гарантируется на широкорядных посевах (60 см) с нормой высева 100 тыс. всхожих семян на га.

9. Способы основной и предпосевной подговки почвы оказали значительное влияние на суммарное водопотребление. Максимальных показателей суммарное водо-потребление достигло по вспашке на 25-27 см 172,5-181,8 мм/га, а по вспашке на глубину 18-20 см оно было минимальным (150,3-154,7 мм/га).

При взаимодействии способов основной и предпосевной обработки почвы наиболее благоприятные условия сложились по впашке на глубину 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией, что и позволило получить максимальный урожай 0,96 т/га, а по обычной вспашке - 0,67 т/га. По всем способам предпосевной подготовки почвы вспашка на глубину 25-27 см обеспечила незначительное повышение урожайности (5-6 %) по сравнению со стойками СибИМЭ.

10. Урожайность расторопши в засушливых условиях сухостепной зоны Поволжья зависит главным образом от влагообеспеченности и уровня минерального питания. Наиболее значительно влияние удобрений проявилось во влажные годы, когда прибавка урожая плодов расторопши при дозе удобрений МтРы,К4о составила 0,24 от ЫвоРад К4о - 0,52 и от 1\[80РХО К«, - 0,59 т/га по сравнению с контролем.

В засушливые годы удобрения действовали слабо - прибавка урожая семян расторопши от различных доз удобрений составила 0,16-0,22 и только от М^РвоКбо -0,30 т/га. В среднем за 3 года лучшей оказалась доза удобрений Г^оР^К^, обеспечившая получение 1,30 т/га семян, и прибавка составила 0,52 т/га, или 66,6% по сравнению с контролем.

11. Наиболее благоприятные условия для формирования урожая семян достигнуты у расторопши сортов Панацея и Амулет, высеянных по пару с применением вспашки на глубину 25-27 см, обеспечивших получение 1,39 и 1,59 т/га семян в среднем за 3 года соответственно, что 1,2-1,3 раза выше по сравнению с непаровыми предшественниками - озимой пшеницы, зернобобовыми и в 2,2 раза выше по сравнению с ячменем. В среднем за годы исследований к весне макимальными запасы влаги были по пару с применением основной обработки почвы стойкой СибИМЭ на глубину 25-27 см и составили 201,6 мм/га, а по непаровым предшественникам - ниже на 45-71 мм/га.

При основной обработке почвы стойкой СибИМЭ запасы влаги в почве были выше на 11-16 мм/га и количество сорняков больше на 9-16 шт/м", по сравнению со вспашкой на глубину 25-27 см. Наиболее продуктивно использовалась влага сортами расторопши Панацея и Амулет у которых коэффициент водопотребления изменялся от 162,0 до 338,2 мм/т, что в 1,4—1,5 раза ниже по сравнению с сортами Дебют и Сама-рянка. Наиболее низкий коэффициент водопотребления установлен по предшественнику пар - 160,3-248,6.

12. У расторопши пятнистой в момент созревания семян корзинка раскрывается полностью, приобретая белый цвет и семена выпадают с нее или улетают на липучках. Поэтому уборку следует начинать в срок, когда в центре корзинки появляется бело-кремовый цвет и диаметр раскрывшейся корзинки с таким окрашиванием не должен превышать 1,2-1,5 см и семена приобретают темно коричневый цвет (патент № 2457667).

Оптимальный способ уборки - раздельный в фазу восковой спелости, обеспечивший в среднем за пять лет получение 0,98 т/га семян с влажностью 10,2-11,1 %. При уборке прямым комбайнированием с предшествующей десикацией растений урожайность семян была ниже на 20 % и составила 0,78 т/га с влажностью 11,7-13,0 %. Наиболее низкая урожайность семян - 0,60 т/га с влажностью 18,0-21,5 % получена при прямом комбайнировании без предварительной десикации.

13. Суммарное водопотребление расторопши значительно изменялось в зависимости от погодных условий и режима орошения. Так, на варианте с режимом влажности 80 % НВ в засушливые 2007 и 2009 гг. оросительная норма составляла 3400 и 3500 м3/га, а во влажном 2006 г - 1500 м3/га и среднезасушливом 2008 г. - 2500 м3/га, или на 50 и 35 % меньше. С увеличением порога влажности с 60 до 80 % НВ суммарное водопотребление постепенно увеличивается и разница между крайними вариантами составила 1197 м3/га, или 51 %. При поддержании влажности на уровне 80 % НВ

коэффициент недопотребления в среднем за 3 года был наиболее низким - 2822, при 70 % НВ - 3040 и при 60 % НВ - 3254 м3 на 1 т семян.

14. Увеличение порога предполивной влажности почвы до 80 % НВ приводило к увеличению суммарного водопотребления до 4488 м3/га, усилению роста растений в высоту и максимальному накоплению вегетативной массы, удлинению периода цветения, формированию плодов и их созреванию, что приводило к осыпанию семян, по-вышеннию доли (до 30 %) недозревших семян и формированию их урожайности на уровне - 1^59 т/га, что на 0,54 т/га или 51 % выше по сравнению с порогом предполивной влажности - 60 % НВ.

15. Максимальная урожайность семян сорта Панацея получена при норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га - 1,26 т/га, что на 57,8 % выше по сравнению с богарой. У сорта Самарянка урожайность семян в условиях орошения была на 61,3 % выше, чем на богаре.

Содержание флаволигнанов в условиях орошения было выше по сравнению с богарой на 10-13 %, максимальных значений этот показатель достиг у сорта Панацея -3,4-3,5 %, а у сорта Самарянка - 3,1- 3,2%.

16. Разработанные технологические приемы возделывания расторопши пятнистой энергетически эффективны: коэффициент биоэнергетической эффективности составляет 1,15-1,29 на черноземах степной зоны и 1,10-1,15 на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья. Установлены и высокие показатели экономической эффективности: на черноземах степной зоны Поволжья условно чистый доход - 17,3220,40 тыс. руб. с 1 га, уровень рентабельности - 364-580 % и себестоимость 1 т семян - 2,92-4,34 тыс. руб., на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья -11,14-12,31 тыс. руб. с 1 га, 319-376 % и 4,08—4,70 тыс. руб. за 1 т соответственно.

17. Высокая эффективность разработанной научно-обоснованной технологии в значительной мере обусловлена селекционными ислледованиями, обеспечившими на основе использования культурного генофонда вывести и внедрить в производство высокоурожайный сорт Амулет, отвечающий требуемым качествам продукции.

Разработанные и рекомендованные основные приемы технологии возделывания расторопши по показателям энергетической и экономической эффективности в 1,3—1,4 раза превосходят аналогичные показатели ранее применяемой в условиях зоны технологии возделывания расторопши пятнистой.

Рекомендации производству

• В зоне черноземной степи Поволжья расширять посевы сорта Панацея и выведенного нами сорта Амулет, сочетающих высокую продуктивность и засухоустойчивость. Для зоны темно-каштановых почв сухой степи наряду с сортами Панацея и Амулет использовать отличающийся скороспелостью и засухоустойчивостью сорт Дебют.

• В годы с малыми запасами влаги (менее 120 мм в метровом слое почвы) рас-торопшу следует высевать по чистому пару, а во влажные годы - после паровой озимой пшеницы.

• Применять при выращивании расторопши глубокую отвальную вспашку на 25-27 см в сочетании с покровным боронованием и предпосевной культивацией на глубину 6-7 см.

• На черноземах степной зоны Поволжья в годы с хорошим влагообеспечением вносить минеральные удобрения в дозе НвдР.адК,,о- В годы с низким влагообеспечением - М60Р6оК4о.

• Обязательно применять допосевную обработку семян стимуляторами роста (гибберсиб, гетероауксин) и некорневые подкормки микроэлементами (марганец, цинк, бор) в фазу розетки расторопши.

• Для формирования высокопродуктивных агроценозов расторопшы пятнистой на черноземных почвах степного Поволжья использовать обычный рядовой (15 см) способ посева с нормой высева 500 тыс. всхожих семян/га; на темно-каштановых почвах - обычный рядовой (15 см) способ посева с нормой высева 400 тыс. всхожих семян/га; на засоренных участках - широкорядный способ посева (60 см) с нормой высева 100 тыс. всхожих семян/га. Рекомендуемая глубина заделки семян - 4-5 см.

• В степной зоне Поволжья для получения устойчивых урожаев высокачест-венных семян расторопши на уровне 1,60-1,75 т/га применять орошение с предполив-ным порогом влажности не ниже 70 % НВ, что достигается при проведении 3-4 поливов в средние по влагообеспеченности годы и 5-6 поливов в засушливые годы с оросительной нормой соответсвенно 1500-2500 и 3100-3500 м3/га.

• Применять двухфазную уборку расторопши в фазе восковой спелости семян. Срок начала уборки наступает, когда в центре раскрывающейся корзинки появляется бело-кремовый цвет, и диаметр такого окрашивания корзинки не должен превышать

1,2-1,5 см. После скашивания растения досушиваются в валках (5-6 дней), затем проводится обмолот семян при влажности не выше 9-12 %.

Перспективы дальнейшей разработки темы. Расширение в ближайшие годы научно- исследовательских разработок по выращиванию расторопши пятнистой и внедрение их результатов в производство обеспечит создание в степной зоне Поволжья надёжной отечественной сырьевой базы большого объёма для выпуска гепатопротек-торных средств, что позволяет снизить зависимость от импортных поставок аналогичных лекарственных препаратов.

Нами установлено,что расторопша пятнистая не обладает высокой засухоустойчивостью, однако зона сухой степи Поволжья является перспективной для ее возделывания. Поэтому решение проблемы увеличения лекарственного сырья расторопши пятнистой должно идти по пути создания новых более засухоустойчивых и продуктивных сортов с высоким содержанием флаволигнанов, а также совершенствование технологии ее возделывания. С целью проведения качественной уборки расторопши пятнистой оптимизировать архитектонику ее посева, обеспечивающую более дружное созревание семян с низкой влажностью и высокими качественными показателями в фазе созревания в орошаемых и богарных условиях.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

В рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ

1. Николайченко, Н. В. Продуктивность семян расторопши пятнистой в зависимости от густоты стояния растений и стимуляторов роста на черноземных почвах Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко, И. Д. Еськов, А. В. Самородин // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. — Саратов. - 2006. -№5.-С. 13-15 (авт. 0,85).

2. Николайченко, Н. В. Приемы повышения продуктивности расторопши пятнистой в Поволжье / Н. В. Николайченко // Кормопроизводство. - 2010. - № 11. - С. 3134 (авт. 1,0).

3. Николайченко, Н. В. Продуктивность и обмен веществ у лактирующих коров при скармливании шрота из расторопши / М. Г. Чабаев, И. В. Рыжков, Н. В. Николайченко // Зоотехния. - 2011. - № 6. - С. 8-10 (авт. 0,85).

4. Николайченко, Н. В. Продуктивность традиционных и интродуцированных культур в зависимости от способов посева и норм высева / М. Н. Худенко,

B. А. Хабибуллина, Н. В. Николайченко, И. В. Сергеева // Вестник Саратовского гос-агроуииверситета им. Н.И. Вавилова. - Саратов. - 2011. - № 7. - С. 43-45 (авт. 0,55).

5. Николайченко, Н. В. Влияние некорневой подкормки микроэлементами на продуктивность расторопши пятнистой в условиях степной зоны Поволжья / Н. В. Николайченко // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. -

2012.-№ 7. -С. 34-36 (авт. 1,0).

6. Николайченко, Н. В. Эффективность применения гуминовых препаратов в баковых смесях с гербицидами на посевах расторопши / Н. В. Николайченко // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - Саратов. - 2012. - №'9. -

C. 26-28 (авт. 1,0).

7. Николайченко, Н. В. Продуктивность и обмен веществ у молодняка крупного рогатого скота, выращиваемого на мясо при скармливании силоса из расторопши в смеси с подсолнечником / И. В. Рыжков, Н. В. Николайченко, М. Г. Чабаев // Зоотехния. - 2012.11. - С. 11-12 (авт. 0,75).

8. Николайченко, Н. В. Эффективность стимуляторов роста на посевах расторопши пятнистой в условиях сухой степи Поволжья / Н. В. Николайченко // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2013. - № 1. - С. 18-20 (авт. 1,0).

9. Николайченко, Н. В. Эффективность применения гербицидов и удобрений на посевах расторопши пятнистой / М. Н. Худенко, О. В. Лощинин, Н. В. Николайченко, Н. И. Стрижков // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. -

2013. - № 4, - С. 45-48 (авт. 1,0).

10. Николайченко, Н. В. Влияние различного режима орошения на развитие корневой системы расторопши пятнистой в сухостепной зоне Поволжья / Н. В. Николайченко // Известия Оренбургского ГАУ. - 2013. - № 6 (44). - С. 35-38 (авт. 1,0).

11. Николайченко, Н. В. Влияние нормы высева на продуктивность различных сортов расторопши пятнистой в сухостепной зоне Поволжья / Н. В. Николайченко // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2013. 6. - С. 2830 (авт. 1,0).

12. Николайченко, Н. В. Подбор и сравнительная продуктивность сортов расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья / Н. В. Николайченко // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2013. - № 12. -С. 18-20 (авт. 1,0).

13. Николайченко, Н. В. Влияние предшественников и обработки почвы на урожайность расторопши пятнистой в условиях сухой степи Поволжья / В. И. Норо-вяткин, Н. В. Николайченко, М. Н. Худенко // Вестник Саратовского госагроуннверси-тета им. Н.И. Вавилова. - 2013. 12,- С. 20 - 23 (авт. 0,16).

Монографии и рекомендации

14. Николайченко, Н. В. Расторопша пятнистая на черноземных почвах в Среднем Поволжье / Н. В. Николайченко ; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2002.-58 с. (авт. 1,0).

15. Николайченко, Н. В. Нетрадиционные культуры и лекарственные травы: рекомендации / В. Б. Нарушев, М. Н. Худенко, Л. П. Шевцова, А. Ф. Дружкин, Н. В. Николайченко ; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2008. - 110 с. (авт. 0,4).

16. Николайченко, Н. В. Расторопша пятнистая в Среднем Поволжье (Биология и технология возделывания) / Н. В. Николайченко ; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». -Саратов, 2010. - 156 с. (авт. 1,0).

17. Николайченко, Н. В. Выращивание и использование лекарственных трав: рекомендации / М. Н. Худенко, Н. В. Николайченко, Е. А. Белоглазов ; ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2012. - 56 с. (авт. 0,4).

18. Николайченко, Н. В. Агробиологические основы выращивания расторопши пятнистой в Поволжье (Биология, технология выращивания и использования) / Н. В. Николайченко ; ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2013. - 236 с. (авт. 1,0).

19. Николайченко, Н. В. Парактические рекомендации по выращиванию и использованию лекарственных трав в Поволжье : рекомендации / М. Н. Худенко, Н. В. Николайченко ; ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2013. - 190 с. (авт. 0,4).

Публикации в других изданиях и материалах конференций

20. Николайченко, Н. В. Диагностика засухоустойчивости растений расторопши пятнистой / Н. В. Николайченко // Флористические и геоботанические исследования в Европейской России : материалы Всерос. науч. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения проф. А.Д. Фурсаева, Саратов, 21-24 августа 2000. - Саратов, 2000. - С. 349-351 (авт. 1,0).

21. Николайченко, Н. В. Продуктивность расторопши пятнистой (БПуЬиш тап-апиш (Г.) / Н. В. Николайченко // Бюллетень ботанического сада Саратовского государственного университета. - Саратов, 2002. - С. 56-58 (авт. 1,0).

22. Николайченко, Н. В. Эффективность возделывания расторопши пятнистой на черноземах Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко // Интродукция нетрадиционных н редких сельскохозяйственных растений : материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., Ульяновск, 24-28 нюня 2002. - Ульяновск, 2002. - Т. 2. - С. 60-62 (авт. 1,0).

23. Николайченко, Н. В. Особенности технологии возделывания расторопши пятнистой на черноземных почвах Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства : материалы Междунар. науч.-практ. конф., Пенза, 12-14 марта 2002. - Пенза, 2002. - Т. 1. -С. 169-171 (авт. 1,0).

24. Николайченко, Н. В. Ботанико-агрономический обзор видов семейства сложноцветные и мятликовые флоры бывшего СССР, перспективы для интродукции и селекции / Н. В. Николайченко, В. В. Маевский // Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными ресурсами и создания функциональных продуктов : материалы II Рос. науч.-практ. конф., Москва, 2-3 июня 2003. - М., 2003. - С. 47-48 (авт. 0,8).

25. Николайченко, Н. В. Опыт введения новых перспективных нетрадиционных культур в Саратовской области / Н. В. Николайченко, В. В. Маевский // Материалы Межрегион, науч. конф. молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа ; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2003. - С. 16-19 (авт. 0,7).

26. Николайченко, Н. В. Интродукция нетрадиционных культур в зоне Нижнего Поволжья / Н. В. Николайченко, В. В. Маевский // Известия ФГОУ ВПО «Горский ГАУ». - 2003. - Т. 40. - С. 35-37. (авт. 0,6).

27. Николайченко, Н. В. Продуктивность агроценозов расторопши пятнистой в зависимости от способов, норм, сроков посева и глубины заделки семян на черноземных почвах в условиях Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования : материалы V Междунар. симпозиума, Пущино, 9-14 июня 2003. - М„ 2003. - Т. 3. - С. 125-127 (авт. 1,0).

28. Николайченко, Н. В. Особенности возделывания расторопши пятнистой на черноземных почвах в условиях Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко, В. В. Маевский // Интродукция нетрадиционных и редких растений : материалы V

Междунар. науч.-практ. конф, пос. Персиановский, 7-11 июня 2004. - Ростов н/Д. : Донской ГАУ, 2004. - Т. II. - С. 92-94 (авт. 0,9).

29. Николайченко, Н. В. Особенности возделывания расторопши пятнистой и алтея лекарственного в условиях Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко, 3. Д. Ляшенко // 60 лет высшему аграрному образованию северо-востока Нечерноземья : материалы I Всерос. науч.-практ. конф. - Киров, 2004. - Т. 1. - С. 55-57 (авт. 0,8).

30. Николайченко, Н. В. Новые перспективные культуры на территории Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко // Вавиловские чтения : материалы Всерос. науч.-практ. конф., Саратов, 24-26 ноября 2004. - Саратов, 2004. - С. 99-102 (авт. 0,3).

31. Николайченко, Н. В. Опыт возделывания расторопши пятнистой на черноземных почвах в условиях Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко, В. В. Маевский // Проблемы рационального использования растительных ресурсов : материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Владикавказ, 2004. - С. 108-109 (авт. 0,1).

32. Николайченко, Н. В. Продуктивность агроценозов расторопши пятнистой в зависимости от основных приемов агротехники на черноземных почвах в условиях Саратовского Правобережья / В. В. Маевский, Н. В. Николайченко // Пути реализации нераскрытого потенциала сельскохозяйственного производства : материалы науч.-практ. конф. - Саратов, 2004. - С. 19-22 (авт. 0,15).

33. Николайченко, Н. В. Опыт возделывания расторопши пятнистой (БПуЬит тапапит (Ь.) ОаепЬ) в условиях Поволжья / В. В. Маевский, Н. В. Николайченко, 3. Д. Ляшенко // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования : VI Междунар. симпозиум, Пущино, 13-17 июня 2005 - М., 2005. - Т. III. - С. 366-369 (авт. 0,15).

34. Николайченко, Н. В. Продуктивность агроценозов расторопши пятнистой в условиях Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко // Вавиловские чтения 2005 : материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. - Саратов, 2005. - С. 24-26 (авт. 0,3).

35. Николайченко, Н. В. Влияние густоты стеблестоя расторопши пятнистой (БШЫит тапапит Ь.) на ее продуктивность / Н. В. Николайченко, В. В. Маевский // Актуальные проблемы аграрной науки : сб. науч. работ. - Саратов, 2005. - С. 35-38 (авт. 0,2).

36. Николайченко, Н. В. Опыт возделывания расторопшн пятнистой (Silybum marianum (L.) в условиях Поволжья / Н. В. Николайченко, В. В. Маевский // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования : материалы V Междунар. симпозиума, Пущино, 13-17 июня 2005. - М., 2005. - Т. 3. - С. 383-385 (авт. 0,9).

37. Николайченко, Н. В. Приемы возделывания расторопши пятнистой на черноземных почвах в условиях Саратовского Правобережья / Н. В. Николайченко,

B. В. Маевский // Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования : VII Междунар. симпозиум. - Белгород, 2006. - Т. 2. -

C. 251-253 (авт. 0,15).

38 Николайченко, Н. В. Влияние удобрений на плодородие почвы и продуктивность расторопши / Н. В. Николайченко, В. В. Маевский, Ю. В. Шопен // Актуальные проблемы увеличения производства продукции растениеводства и животноводства : сб. науч. трудов. - Саратов, 2007. - С. 107-111 (авт. 0,15).

39. Николайченко, Н. В. Урожайность расторопши на различных уровнях минерального питания в Саратовском Правобережье / М. Г. Чабаев, Н. В. Николайченко [и др.] !! Актуальные проблемы увеличения производства продукции растениеводства и животноводства: сб. науч. трудов. - Саратов, 2007. - С. 111-113 (авт. 0,15).

40. Николайченко, Н. В. Дикорастущие кормовые виды, рекомендуемые для интродукции / В. В. Маевский, Н. В. Николайченко, X. X. Амирханов, В. С. Горбунов // Интродукция нетрадиционных и редких растений : материалы IIIX Междунар. науч,-метод. конф., 8-12 июня 2008. - Мичуринск : Наукоград, 2008. - Т. II. - С. 61-69 (авт. 0,15).

41. Николайченко, Н. В. Энергосберегающая технология возделывания расторопши пятнистой и пайзы на южных черноземах Саратовского Заволжья / Н. В. Николайченко, О. С. Башинская // Интродукция нетрадиционных и редких растений : материалы IIIX Междунар. науч.-метод. конф., 8-12 июня 2008. - Мичуринск : Наукоград, 2008. - Т. II. - С. 204-206 (авт. 0,1).

42. Николайченко, Н. В. Технология возделывания сельскохозяйственных культур : учеб. пособие (для семинарских занятий) для студентов агрономического факультета сельскохозяйственных вузов / В. Б. Нарушев, М. Н. Худенко, Л. П. Шевцова, А. Ф. Дружкин, Н. В. Николайченко [и др.] ; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2008. - 90 с. (авт. 0,25).

43. Николайченко, Н. В. Лекарственные травы Поволжья : справочник / Сост. : М. Н. Худенко, Н. В. Николайченко ; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2009. - 196 с. (авт. 0,7).

44. Николайченко, Н. В. Использование растительных ресурсов дикой флоры для целей фитомелиораци / В. В. Маевский, М. X. Бояков, 3. X. Абдуллаев, Н. В. Николайченко [и др.] // Пути повышения эффективности производства продукции растениеводства и животноводства : сб. науч. трудов. - Саратов, 2012. - С. 105-107 (авт. 0,15).

45. Николайченко, Н.В. Эффективность применения гербицидов на семенных посевах расторопши пятнистой в условиях степной зоны Поволжья / Н.В. Николайченко // Достижения науки агропромышленному комплексу: материалы междуна-род.научно-практ. конф. -Кинель, 2013. - С. 121-123 (авт. 1,0).

46. Николайченко, Н.В. Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на продуктивность различных сортов расторопши пятнистой в степной зоне Поволжья / Н.В. Николайченко // Достижения науки агропромышленному комплексу: материалы международ.научно-практ. конф, - Кинель, 2013. - С. 119-121 (авт. 1,0).

В Государственном реестре изобретений Российской Федерации

47. Научно-консалтинговая база данных по применению экологически безопасных наноструктурированных растворов в агропромышленном комплексе : Свидетельство о государственной регистрации базы данных №2011620286 / Скачкова O.A., Мя-зитов К.У., Бахир В.М., Васильев A.A., Скачкова А.Ю., Николайченко Н.В.; патентообладатели Скачкова O.A., Мязитов К.У., Бахир В.М., Васильев A.A., Скачкова А.Ю., Николайченко Н.В.; заявл. 28.02.11, зарег. 19.04.2011.

48. Способ возделывания расторопши пятнистой на семена : Пат. № 2457667 Рос. Федерация: МПК51 / Николайченко Н. В., Жужукин В. И., Худенко М. Н.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова». - № 2011103822/13; заявл. 02.02.2011; опубл. 10.08.2012, Бюл.№ 22.

49. Способ повышения семенной продуктивности расторопши пятнистой в условиях засушливого климата : Пат. № 2457655 Рос. Федерация: МПК51/ Николайченко Н. В., Худенко М. Н., Скачкова О. А., Хабибуллина В. А., Скачкова А. Ю.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высше-

го профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова». - № 2011107152/13; заявл. 28.02.2011; опубл. 10.08.2012, Бюл. №22.

50. Расторопша пятнистая «Амулет» : A.c. № 55587 / Николайченко Н.В., Аста-шов А.Н., Волков Д.П., Гофферберг В.В., Гудова Л.А., Жужукин В.И., Зайцев С.А., Коюда С.П., Худенко М.Н. - № 8954188, заявл. 30.11.2010, выдано 17.02.2012.

51. Расторопша пятнистая «Амулет» : Пат. № 6346 / Асташов А.Н., Волков Д.П., Жужукин В.И., Николайченко Н.В., Худенко М.Н.; заявитель и патентообладатель ФГБНУ Российский НИПТИ сорго и кукурузы, ФГОУ ВПО Саратовский государственный аграрный университет им. НИ. Вавилова, Коюда Сергей Петрович. -№8954188, заявл. 30.11.2010, опубл. 17.02.2012, Бюл. №22.

Подписано в печать от 14.01.2014. Формат 60*84 1/16 Печ. л. 2,0. Тираж 80. Заказ №308/295

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» 410012. Саратов, Театральная пл., 1

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Николайченко, Наталия Викторовна, Саратов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА»

На правах рукописи

05201450617

Николайченко Наталия Викторовна

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ

ПОВОЛЖЬЯ

06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Научный консультант: доктор с.-х. наук, профессор заслуженный деятель науки РФ Худенко М.Н.

Саратов 2014

к

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 6

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 14

1.1 Ботанические особенности и химический состав растений расторопши 14

1.2 Биологические особенности 21

1.3 Технология возделывания 25

2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ, СХЕМЫ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Климат и погодные условия в годы проведения исследований 37

2.2 Почвы района исследований и агрохимическая характеристика опытных участков 44

2.3 Схемы опытов и методика исследований 47

2.4 Технология возделывания расторошпи пятнистой 50

3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ПОВОЛЖЬЯ 53

3.1 Всхожесть семян 53

3.2 Закономерности роста и развития 57

3.3 Формирование ассимиляционного аппарата расторопши пятнистой и продуктивность его работы 61

3.4 Динамика формирования зеленой и сухой биомассы. 63

3.5 Критерии оценки степени засухоустойчивости расторопши 64

3.6 Болезни и вредители расторопши пятнистой 70

3.7 Подбор и сравнительная оценка продуктивности сортов расторопши пятнистой в условиях различных зон степного Поволжья 73

4. ВЛИЯНИЕ НОРМЫ ВЫСЕВА И СПОСОБОВ ПОСЕВА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ НА ЧЕРНОЗЕМАХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ПОВОЛЖЬЯ 89

4.1 Рост и развитие растений расторопши пятнистой 90

Особенности формирования ассимиляционной поверхности и про-

дуктивность ее работы 96

4.3 Динамика формирования урожая зеленой и сухой биомассы 105

4.4 Урожайность и качество семян расторопши пятнистой 116

4.5 Влияние нормы высева и способов посева на засоренность посевов расторопши пятнистой 126

5. ВЛИЯНИЕ ОСНОВНОЙ И ПРЕДПОСЕВНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОЧВЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ 140

5.1 Закономерности роста и развития расторопши пятнистой в степной зоне Поволжья 141

5.2 Фотосинтетическая деятельность растений расторопши в

исимости от способов основной и предпосевной обработки почвы 151

5.3 Особенности водопотребления расторопши при возделывании на семена 158

5.4 Повышение водно-физических свойств и плодородия почвы в результате действия глубины, способов обработки почвы и культуры расторопши. 164

5.5 Влияние способов обработки почвы на засоренность посевов расторопши и ее продуктивность 175

5.6 Урожайность и качество семян расторопши в зависимости от изучаемых факторов 181

6. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ, ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЯН РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ 190 6.1 Продуктивность расторопши пятнистой в зависимости от режима минерального питания 190

6.1.1 Динамика минерального питания в течение вегетации расторопши 191

6.1.2 Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность растений расто- 193

ропши пятнистои в зависимости от режима минерального питания

6.1.3 Урожайность и качество семян расторопши пятнистой в зависимости от уровня минерального питания 195

6.1.4 Влияние режима минерального питания расторопши пятнистой на потребление питательных веществ 200

6.2 Влияние микроудобрений и стимуляторов роста на продуктивность

расторопши в условиях черноземных почв степной зоны Поволжья 208

6.3 Особенности развития и формирования урожая различных сортов расторопши в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы 215

6.4 Сроки и способы уборки урожая расторопши пятнистой на семена.... 233

7. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАЯ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ 241

7.1 Влияние режима орошения на формирование урожайности семян рас-

торопши пятнистой 241

7.1.1 Особенности водопотребления расторопши при различных режимах орошения 242

7.1.2 Рост и развитие расторопши пятнистой в зависимости от режима орошения. 247

7.1.3 Урожайность семян расторопши 258

7.2 Особенности технологии выращивания расторопши пятнистой в условиях орошения 260

7.2.1 Особенности водопотребления растений расторопши в орошаемых и богарных условиях 261

7.2.2 Закономерности формирования густоты стояния растений расторопши пятнистой 264

7.2.3 Продуктивность расторопши пятнистой в орошаемых и богарных условиях 269

8. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ 273

РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЕ ЖМЫХА

В РАЦИОНАХ ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ

8.1 Разработка рационов для лактирующих коров с включением жмыха из расторопши 273

8.1.1 Эффективность использования жмыха и силоса из расторопши в рационах лактирующих коров 274

8.1.2 Переваримость и использование питательных веществ рационов..... 280

8.1.3 Экономическая эффективность скармливания жмыха из расторопши лактирующим коровам 281

8.2 Энергетическая эффективность различных приемов технологии возделывания расторопши пятнистой. 282

8.3 Экономическая эффективность технологии возделывания расторопши пятнистой. 289 ВЫВОДЫ 298 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 302 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 305 ПРИЛОЖЕНИЯ 332

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в мировой практике очень широко применяются медицинские препараты растительного происхождения. Биологически активные вещества и экстракты растительного происхождения наиболее популярны в таких развитых странах, как Япония, Франция, ФРГ, Италия. Во многих развивающихся азиатских странах (Индия, Шри-Ланка, Мали) лекарства из растений имеют первостепенное значение.

В нашей стране существует Государственный реестр лекарственных средств, которые разрешены к промышленному производству и к применению в медицинской практике, в который входит свыше 700 препаратов и 3000 наименований лекарственного сырья, получаемого из растений [32, 266].

Лекарственные растения наиболее целесообразно применять при профилактике заболеваний, а также при проведении поддерживающей терапии [167,168].

В народной медицине лекарственные растения находят более широкое применение, чем в официальной медицине, но из огромного количества видов растений исследовано в медицинских целях приблизительно 4 %, поэтому перспективы поиска лечебных средств из них огромны [36, 69, 255].

В связи с возрастающей потребностью получения лекарственных препаратов из растений возникает острая необходимость культивирования многих видов, особенно если учесть, что сбор сырья из дикорастущих растений чаще не выгоден по экономическим соображениям. Возникает необходимость промышленного производства лекарственного растительного сырья [33, 67].

Для увеличения выхода качественного сырья из лекарственных растений необходима разработка новых технологий его производства на основе тщательного изучения биологических особенностей роста и развития культур, сроков и способов посева, норм внесения, доз и видов удобрений с учетом региона выращивания. Не последнюю роль играют экологические условия произрастания лекарственных растений, технология уборки, а также сушка и хранение лекарственного сырья.

Наибольшее распространение в России имеют следующие лекарственные растения: ромашка аптечная, шалфей лекарственный, пустырник сердечный, календула лекарственная и другие. Большой популярностью пользуется растороп-ша пятнистая. Она культивируется в Пензенской, Московской, Самарской, Ульяновской областях, в Краснодарском крае. Все растение обладает лечебными свойствами, но практическую ценность в основном имеют плоды. Однако технология возделывания расторопши пятнистой в нашем регионе разработана слабо. Поэтому, мы выбрали расторопшу пятнистую в качестве объекта для научных исследований.

Природных зарослей расторопши пятнистой у нас в стране не образуется, в связи с чем дикорастущие растения заготавливать не представляется возможным [67]. Расторопшу с целью получения лекарственного сырья выращивают на полях специализированных хозяйств.

Расторопша пятнистая в Поволжье в начале восьмидесятых годов стала вводиться в культуру [134, 135, 153].

Для степной зоны Поволжья эта культура новая, поэтому технология ее возделывания нуждается в изучении и корректировке с учетом почвенно-климатических условий региона.

Поэтому исследования направленные на расширение посевных площадей и совершенствование технологии возделывания с целью получения устойчивых урожаев экологически чистой продукции расторопши пятнистой являются актуальными.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой на основе изучения биологических особенностей и разработки усовершенствованной технологии ее возделывания на черноземных и каштановых почвах Поволжья.

В задачи исследований входило:

1. Изучить современное состояние, определить перспективу расширения посевных площадей расторопши и основные направления ее использования.

2. Изучить закономерности роста, развития, фотосинтетической деятельности и формирования элементов продуктивности расторопши пятнистой в зависимости от сортовых особенностей, приемов возделывания и погодных условий.

3. Определить основные критерии оценки степени засухоустойчивости расторопши пятнистой по сравнению с другими културами этого же семейства.

4. Провести подбор и дать сравнительный анализ продуктивности возделываемых сортов и вывести новый засухоустойчивый и высокопродуктивный сорт с высоким содержанием биологически активных веществ - флаволигнанов, способствующих регенерации клеток печени.

5. Разработать оптимальные параметры агротехнических приемов адаптивной технологии возделывания, обеспечивающей формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой: нормы высева и способы посева, приемы основной и предпосевной обработки почвы, внесение гербицидов в баковых смесях с гуминовыми препаратами, дозы удобрений, подбор лучших предшественников, применение микроэлементов и стимуляторов роста, режимы орошения.

6. Разработать способ повышения семенной продуктивности расторопши пятнистой, оптимальные сроки и способы уборки.

7. Изучить химический состав зеленой массы и плодов расторопши в зависимости от изучаемых факторов. Установить эффективность использования жмыха расторопши в рационе лактирующих коров.

8. Провести экономическую, биоэнергетическую и экологическую оценку технологии возделывания расторопши пятнистой.

Научная новизна.

Изучены особенности физиологических процессов определяющих степень засухоустойчивости расторопши дикорастущей введенной в культуру.

Установлена зависимость между ростом и развитием надземной биомассы и корневой системы расторопши.

Впервые дана комплексная агробиологическая оценка расторопши пятнистой, позволяющая уточнить значимость культуры и сократить сроки определения

целесообразности и необходимости ее возделывания и ускорить сроки ее внедрения в производство.

Впервые, на основе изучения биологических особенностей расторопши и с учетом почвенно-климатических условий различных зон степного Поволжья, научно обоснованы, разработаны и практически подтверждены приемы технологии ее возделывания, обеспечивающей формирование высокопродуктивных агро-фитоценозов в богарных и орошаемых условиях степного Поволжья.

Проведен подбор и дана сравнительная оценка продуктивности возделываемых и новых сортов расторопши пятнистой с учетом урожайности, химического состава и качества семян, содержания биологически активных веществ - флаво-лигнанов, способствующих регенерации печени.

Установлены оптимальные нормы высева и способы посева, лучшие предшественники и способы обработки почвы, режим питания и особенности орошения, позволяющие наиболее полно реализовать биологический потенциал расторопши пятнистой в различных зонах степного Поволжья.

Разработаны модели формирования надземной массы в зависимости от условий внешней среды и приемов технологии, что позволяет прогнозировать урожайность надземной массы и семян.

Определенную новизну представляют результаты изучения теоретических основ экспериментальных разработок и практических мер, направленных на повышение урожайности, и улучшение химического состава, качественных показателей и содержание в семенах расторопши биологических активных веществ -флаволигнанов.

Впервые установлены основные критерии оценки степени засухоустойчивости расторопши пятнистой по сравнению с засухоустойчивым представителем этого же семейства - татарником колючим.

Установлены тесные взаимосвязи между параметрами показателей вегетативных и генеративных органов растений и посевов, выявлены их зависимости от факторов внешней среды и от основных приемов возделывания.

Разработаны модели формирования надземной массы в зависимости от технологических приемов возделывания, позволяющие прогнозировать урожайность надземной массы и семян.

Практическая значимость.

Разработана адаптивная технология возделывания расторопши пятнистой, обеспечивающая получение в степной зоне Поволжья получение 1,15-1,40 т/га семян расторопши с высокими показателями их качества и содержания биологически активных веществ - флаволигнанов.

Внедрение рекомендуемой адаптивной технологии возделывания расторопши позволило увеличить площади ее посева до 1000 га в Саратовской области и повысить урожайность до 0,80-1,2 т/га или увеличить на 0,35-0,42 т/га по сравнению с достигнутой урожайностью. Рекомендуемые приемы технологии возделывания расторопши внедрены в Самойловском районе в ГПЗ «Еланский», СХПК «Соцземледелие» Балашовского района, КФХ «Чурляев» и КФХ «Нива-Хоф» Ат-карского района, КФХ «Гоферберг» Лысогорского района, колхозе «Победа» Красноармейского района, ОПХ «Декабрист» Ершовского района, колхозе «Ми-хайловское» Марксовского района и других хозяйствах Саратовской области.

Прибавки урожайности семян расторопши пятнистой в этих хозяйствах в результате внедрения разработанных приемов выращивания расторопши, по сравнению с ранее принятыми, достигла 0,25-0,30 т/га, обеспечивая чистый доход с 1 га до 11500-15600 рублей. При переработке семян расторопши в соответствии с разработанными нами техническими условиями получения расторопшевого пищевого растительного масла и ее композиции с тыквенным (ТУ 9141-00100493497-2007) и подсолнечным маслом (ТУ 9141-130-10514645-05), экономическая эффективность повышается в 2,5-3 раза по сравнению с реализацией семян. Полученное по указанной технологии расторопшевое масло в 2011г. отмечено дипломом и серебряной медалью XIII Российской. Агропромышленной выставки «Золотая осень» (Москва) и на V Саратовском Салоне изобретений, инноваций и инвестиций - грамотой и золотой медалью Конкурса «Лучший продукт 2010 года».

Достигнутые высокие экономические показатели выращивания и переработки семян расторопши по рекомендуемой технологии позволят повысить значимость и конкурентоспособность культуры.

Методология и методы исследований. Методология основана на анализе фондовых материалов, патентной литературе, научных статей отечественных и зарубежных авторов, информационных изданий и книг научной и производственной тематики. В работе использованы теоретические методы: системный анализ, математическая статистика; экспериментальные - полевые и лабораторные опыты.

Положения, выносимые на защиту:

• макисмальная листовая поверхность - 50,5 - 55,0 тыс.м2/га и фотосинтетический потенциал - 1850-2240 МДж/га в условиях сухостепной зоны Поволжья формируется высокопродуктивными сортами Панацея и Амулет, обеспечивающие накопление сухой надземной массы до 3,8-4,5 т/га и сухой массы корней до 2,8-3,4 т/га; основные критерии оценки степени засухоустойчивости растений у расторопши на 12-15% ниже по сравнению с другими культурами этого же семейства;

• наиболее продуктивные в условиях различной влагообеспеченности на черноземах и каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья сорта расторопши -Панацея и выведенный нами сорт Амулет, обеспечивающие получение до 1,12-1,40 т/га семян с высоким содержанием - 3,3-3,5% наиболее ценных в фармакологическом отношении веществ - флаволигнанов;

• оптимальный способ посева расторопши пятнистой - обычный рядовой (15 см) при номе высева 500 тыс.всхожих семян на 1 га на черноземах и 400 тыс. всхожих семян на 1 га на каштановых почвах;

• лучшие приемы основной и предпосевной обработки почвы - вспашка на 2527 см в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией, применение на семенны