Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Интродукция руколы (индау), ее агробиологические и технологические особенности при возделывании в Пермском крае

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Интродукция руколы (индау), ее агробиологические и технологические особенности при возделывании в Пермском крае"

На правах рукописи

005014709

Ширинкин Виктор Николаевич

ИНТРОДУКЦИЯ РУКОЛЫ (ИНДАУ), ЕЕ АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ В

ПЕРМСКОМ КРАЕ

06.01.01— общее земледелие

12 ¡уд р ті

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Пермь -2012

005014709

Работа выполнена: на кафедре. плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

Заслуженный деятель науки РФ, профессор Алексей Николаевич Папонов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Заслуженный агроном РФ, профессор Анна Васильевна Юрина

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Алексей Михайлович Смолин

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится «27» марта в 1400 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.054.02 при ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова» по адресу: 614990, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23. Тел./факс (342) 212-53-94, E-mail: DM220.054.02@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная' академия имени академика Д.Н. Прянишникова», с авторефератом - на сайтах http://vak.ed.gov.ru и http://pgsha.ru '

Автореферат разослан «2V» февраля 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Ц*

Ю.А. Акманаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Расширение ассортимента возделываемых в России овощных культур особенно актуально в Нечерноземной зоне и более северных регионах страны. Зеленные овощи являются одним из основных источников биологически активных веществ, обуславливающих оптимальное протекание процессов жизнедеятельности в организме человека, что особенно важно в период, когда поступление продукции других видов овощей ограничено.

Интродукция в условиях Пермского края руколы (индау) Eruca sativa — новой для страны зеленной культуры, листья которой отличаются высоким содержанием главнейших антиоксидантов: витаминов С, А, Е, К, Р, Н, эфирных масел, позволит осуществлять круглогодовое производство этой ценной культуры, как в производственных условиях, так и в индивидуальном овощеводстве, М.М. Циунель (2011) подчеркивает, что рукола является перспективной зеленной культурой для выращивания в открытом и защищенном грунте.

В Пермском крае (ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА) данная культура изучается с 1999 года, выведен и включен в Госреестр первый в стране сорт этой культуры Изумрудная.

Целью исследований являлось изучение особенностей роста и развития растений руколы сорта Изумрудная, разработка основных элементов технологии выращивания культуры на семенные и продовольственные цели в Пермском крае.

Задачи:

1. Изучить особенности развития и архитектонику семенных растений руколы сорта Изумрудная.

2. Выявить влияние способов выращивания на урожайность и посевные качества семян руколы. . .

3. Установить оптимальные площади питания при семеноводстве руколы.

4. Определить влияние сроков посева на рост, развитие и урожайность салатной продукции руколы в условиях открытого грунта.

5. Дать оценку содержания нитратов в листьях руколы.

6. Установить эффективность использования семян руколы при выращивании ростков, .

7. Дать экономическую оценку выращивания семян руколы.

Новизна. Впервые в Пермском крае установлены особенности роста и развития семенных растений руколы сорта Изумрудная, их морфологические особенности; разработана технология посевного и рассадного способов выращивания семян; установлены оптимальные ■ площади питания при семеноводстве; в условиях.открытого грунта определены сроки посева руколы, обеспечивающие конвейерное выращивание салатной продукции с июня по октябрь месяц; дана оценка содержания нитратов в листе руколы и его отдельных частях; обоснована и разработана технология выращивания ростков руколы - нового для России вида овощной продукции.

3

Положения, выносимые на защиту;

1. Способы выращивания семян руколы сорта Изумрудная (посевной и рассадный).

2. Оптимальные площади пихания для получения высоких урожаев семян.

, 3. Сроки посева семян руколы в открытом грунте для конвейерного выращивания салатной продукции. .

4. Диетическая ценность частей листьев руколы.

5. Эффективность использования семян руколы при выращивании ростков - нового для России вида овощной продукции.

6. Экономическая эффективность выращивания семян руколы сорта Изумрудная в Пермском крае.

Практическая значимость, Результаты работы позволяют осуществлять семеноводство руколы посевным и рассадным способом, определяют сроки выращивания салатной продукции руколы • в условиях открытого грунта, обеспечивающие конвейерное поступление продукции. Обоснована технология круглогодового выращивания ростков руколы. Результаты исследований были внедрены в ООО «Краснокамские теплицы Тепличный комбинат» и сельскохозяйственной производственной компании Ван-Агро на площади 0,1 га.

Апробация. Результаты исследований. ежегодно докладывались (20092011 гг.) на заседании кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции и апробированы на пяти Всероссийских научно-практических конференциях (Екатеринбург, 2010; Пермь, 2011; Ижевск, 2011; Орел, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять статей, в том числе три в рецензируемых журналах ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы. Работа изложена на 147 страницах основного печатного текста и состоит из введения, восьми гаав, выводов, предложений производству, включает 36 таблиц, 8 рисунков, 45 приложений. Список литературы содержит 242 наименования, из них 26 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методика и условия проведения исследований

Исследования проводили в учебно-научном • центре кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА в 2009-2011 гг., в лаборатории кафедры, пленочных необогреваемых сооружениях с первым, созданным в стране сортом руколы Изумрудная. Сорт выведен в 2001 г. на кафедре плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции Пермской сельскохозяйственной академии, включен в Госреестр в 2003 г.

Схемы опытов:

Опыт М1. Влияние способа выращивания и площади питания на особенности формирования семенных растений, урожайность и посевные качества семян руколы. Схема опыта: фактор А - способ выращивания: А] -посевной, А2 - рассадньш; фактор В - площадь питания растения (см2): В1 -450, В2 - 900, В3 - 1350. Посев семян на рассаду проводили в кассеты в 3 декаде апреля-1 декаде мая в пленочную необогреваемую теплицу. Возраст рассады 17-20 дней. Высадка рассады и посев в открытый грунт в 3 декаде мая. Опыт двухфакгорный, размещение вариантов рендомизированное, повторность четырехкратная, площадь учетной делянки 5,4 м2. •

Опыт №2. Влияние сроков посева руколы в открытом грунте на урожайность салатной продукции. Схема опыта включала шесть сроков посева: первый срок посева - физическая спелость почвы, второй й последующие четыре в фазе формирования 3-4 настоящего листа растений предыдущего срока (интервал 15-20 суток). Размещение делянок систематическое, повторность шестикратная. Учетная площадь делянки 2,3 м2. Схема посева 45x10 см.

Опыт МЗ. Влияние вида субстрата и плотности посева на урожайность ростков руколы (лабораторный опыт). Схема опыта: субстрат: вата бытовая, треста льна (целлюлоза-80%, пентозаны и пектиновые вещества-8,4%, лигнин-5,2%, жиры и воски-2,7%, азот и белковые вещества-2,1%, зола-1,1%), треста льна с верховым торфом (1:1 по объему), верховой торф (гумифицырованные вещества-25-40°/о, азот-0,8-1,2%, фосфор-0,06-0,12%, калий-0,1%, рН-3,5-4,5, гуминовые кислоты-5%, кальций-0,1-0,7%, железо-0,03-0,5%, влажность-55%, органическое вещество-99-95%); плотность посева семян: 10, 20 (шт./см2). Ростки выращивали в пластиковых контейнерах площадью 52 см2, повторность десятикратная.

Почвы полевых опытных участков дерново-подзолистые, среднесуглинистые высоко окультуренные. Основные агрохимические характеристики: рН(Кс1) 5,4-5,8, содержание азота — 67-70 мг/кг, Р205 - 119-756 мг/кг, К20 — 105-477 мг/кг, сумма обменных оснований — 19,6-28,9 ммоль/100 г почвы, Нг — 1,9-3,4 ммоль/100 г почвы.

Агроклиматические показатели в годы исследований варьировали: 2009 и 2011 гг. - оптимальные по температурному режиму и увлажнению для вегетации зеленных культур, а 2010 г. - характеризовался неустойчивой погодой. Агротехника в опытах согласно принятой для зеленных культур в Пермском крае.

В динамике проводили описание растений. В каждой фазе развития подсчитывали количество бутонов, цветков, сформировавшихся плодов, семян в плоде.

Площадь листьев руколы определяли по уравнениям регрессии, разработанных нами: 8=6,4474+0,46346><1хЬ : (г=0,93), 8=-17,30+10,239хЬ (г=0,86), 8=-39,25+6,6886x1 (г=0,87), 1222+0,22307х12(г=0,86), где: в - -площадь листьев, см2; .1 — длина листовой пластинки, см; Ь — ширина листовой пластинки, см; г - коэффициент корреляции (установлены пределы

5'

параметров листа: 1 - от 10,1 до 20,4 см; b — от 4,4 до 10,3 см). Площадь определяли с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office Excel, программы по определению площади листьев Anes и выведению формул на основании параметров листа Stat.

Биохимический анализ проводили в биохимической лаборатории ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА: сухое вещество — методом высушивания при температуре 105°С до постоянной массы, витамин С - по Мурри, содержание нитратов в салатной продукции руколы — ионометрический метод определения нитратов с помощью нитратселективного электрода. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по Б.А. Доспехову (2011). Экономическую эффективность выращивания семян руколы сорта Изумрудная оценивали на основе технологических карт, норм, расценок и фактически полученных результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние способа выращивания и площади питания на особенности формирования семенных растений, урожайность и посевные качества

семян руколы

Влияние условий выращивания на особенности формирования семенных

растений руколы

По классификации Г.И. Тараканова (1993) рукола относится к жизненной форме длиннодневных однолетних, монокарпических, полурозеточных овощных растений. В условиях Пермского края при посеве в грунт растения руколы формируют розетку диаметром 16-25 см, количество листьев 10-16 шт.; семенной ветвистый стебель высотой 90-130 см. Период вегетации 90-115 суток. Период всходы-начало стеблевания продолжался 35-48 суток, продолжительность стеблевания 7-10, цветения 18-22 суток. Суммы активных пятиградусных температур за период всходы-начало. стеблевания составляют 420-460°С, за период вегетации 1150-1340°С. Индекс листовой поверхности, с учетом фаз развития растений, находился на уровне 0,4-1,2.

Урожай и качество семян, прежде всего, связаны со строением семенного растения, его архитектоникой. Имеющиеся в литературе материалы не содержат данных об особенностях роста, развития и строения семенного растения руколы. И.А. Прохоров (1997) выделяет четыре типа строения семенного растения, у руколы преобладали семенные растения I и II типа, III тип отмечался лишь при наибольшей площади питания.

В Пермском крае ветвление семенных растений руколы достигает 3 порядка по отношению к основному стеблю. Степень ветвления, количество побегов того или иного порядка ветвления в значительной мере определялось площадью питания растений (табл. 1).

Ветвление семенных растений руколы начиналось в фазе стеблевания, в начале цветения на растениях заканчивалось образование побегов первого порядка, сформировалось 5-30% побегов второго порядка. К концу цветения

6'

растений образование побегов второго порядка прекращалось, но имело место развитие побегов третьего порядка, особенно на делянках с большими площадями питания растений.

Высота растений не изменялась по вариантам опыта. На длину побегов ветвления оказывали влияние способ выращивания и густота стояния растений. Средняя длина боковых побегов была больше при рассадном способе выращивания. Увеличение площади питания способствовало возрастанию их длины.

Большая выживаемость растений за период вегетации при обоих способах выращивания была в вариантах с площадью питания растений 450 см2 составила в среднем 72-74%. Погодные условия 2010 г. способствовали большей гибели растений.

В конце вегетации основную долю в посевах (посадках) семенных растений руколы занимали побеги второго порядка (44-60%), доля побегов третьего порядка возрастала до 21-38% при больших площадях питания (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние способа выращивания и площади питания на долю побегов ,

Способ выращивания (А) Площадь питания, см2 (В) Побегов, шт./м2 Порядок ветвления

I II III

Посевной 450 . 448 .33 60 ■ 7

900 347 . 28 59 13

1350 360 26 . 53 21

В среднем 385 29 57 14

Рассадный 450 468 27' 52 21

900 546 18 44 38

1350 590 19 49 32

В среднем .535 . 21 48 30

Среднее по фактору В 450 458 30 56 14

900 447 23 52 26

1350 475 23 51 27

Морфологическая структура растений при площадях питания 900 1350 см2, за счет разной степени ветвления, самоизреживания, была сходной.

Плодообразование, семенная продуктивность и урожайность семян руколы

Цветение растений руколы начиналось на основном стебле и побегах первого порядка, на 5-6 суток позже раскрывались цветки на побегах второго порядка ветвления, а спустя еще 6-7 суток цветки на побегах третьего порядка ветвления.

Таким образом плоды на побегах первого порядка, получили для своего развития в среднем на 50-60°С больше, чем плоды, формирующиеся на побегах

второго порядка и на 80-90°С больше, чем плоды, формирующиеся на побегах третьего порядка ветвления при сумме активных температур за этот период 590640°С.

Проведенные учеты количества цветков и завязавшихся плодов показали, что на растении в зависимости от площади питания формировалось от 500 до 16'00 цветков. Наибольшее количество цветков было заложено на побегах первого и второго порядков ветвления. При площади питания 450 см2 была отмечена наименьшая завязываемость плодов на побегах третьего порядка ветвления (34-42%), так как в агроценозе с высокой плотностью размещения они находились в условиях большей конкуренции за факторы роста и развития.

Большее количество плодов на растении формировалось при больших площадях питания, изменялось и их соотношение по порядкам ветвления, определяемое плотностью стояния растений. На единице площади эти показатели выравнивались.

С учетом количества сохранившихся растений на одном м2 сформировалось при посевной культуре в среднем 3100 плодов, а при рассадной 4200 плодов (табл. 2).

Таблица 2 - Количество сформировавшихся плодов руколы на единице площади перед уборкой в зависимости от способа выращивания и площади питания, среднее за 2009-2011 гг. _'___

Способ выращивания (А) Площадь питания, см2 (В) Тыс. шт./м2

Порядок ветвления Сумма

I II III

Посевной 450 1,5 1,1 0,4 3,0

900 1,3 1,5 0,4 3,2

1350 • 1,2 1,4 0,4 3,0

В среднем 1,3 1,3 0,4 3,1

Рассадный 450 2,2 ' 2,3 0,4 4,9

900 1,6 1,8 0,5 3,9

1350 1,4 1,9 0,6 3,9

В среднем 1,7 2,0 . 0,5 4,2

В среднем по фактору В 450 1,9 1,7 0,4 4,0

900 1,5 1,7 . 0,5 3,6

1350 1,3 1,7 0,5 3,5

Способ выращивания й густота стояния растений оказывали влияние на количество сформировавшихся семян в плоде (табл. 3). Приведенные данные показывают, что на третьем порядке ветвления при обоих способах выращивания завязываемость семян сокращалась.

Таблица 3 - Влияние способа выращивания и площади питания на количество

семян в плоде, шт., среднее за 2009-2011 гг.

Способ выращивания (А) Площадь питания, см2 (В) . Порядок ветвления

I II III

Посевной 450 32 • • 29 25

900 30 27 22

1350 30 28 25

В среднем 31 28 24

Рассадный 450 "27 26 19

900 27 25 24

1350. 32 29 24

В среднем 29 27 22

В среднем по фактору В 450 30 28 22

900; 29 ■ 26 23

1350 31 '29 25

Динамика формирования площади листьев в посеве (посадке) подчинялась определенной закономерности. .К фазе 3-4 настоящих листьев индекс листовой поверхности находился на уровне 0,002-0,006, затем темпы нарастания увеличивались - в фазу цветения и начала созревания семенных растений индекс листовой поверхности соответствовал максимальному значению в опыте - 1,9. К концу вегетации в посевах (посадках) семенных растений руколы зеленые листья полностью отмирали.

Формирование урожая зависит не только от величины площади листьев, но и от времени ее функционирования. Фотосинтетический потенциал (ФСП) объединяет эти показатели. При загущенных схемах посева (посадок) величина фотосинтетйческого потенциала во все фазы развития семенников имела максимальные значения (табл. 5). Не зависимо от способа выращивания растений, увеличение площади питания приводило к снижению данного показателя в 2-3 раза.

Наибольший фотосинтетический потенциал наблюдался в период цветение-созревание, когда площадь ассимиляционной поверхности листьев была максимальной. Следует подчеркнуть, что в период всходы-стеблевание и стеблевание-цветение рассадная культура превосходила безрассадную в результате увеличения продолжительности прохождения данных фаз развития растений. В последующие периоды развитие растений ускорялось и посевная культура в фазе цветение-созревание имела больший фотосинтетический потенциал. В целом за весь период вегетации растений он находился на уровне: при посевной культуре - 919-268 тыс.м2хсут./га, при рассадной - 678-565 тыс.м2хсут./га.

Таблица 5 - Влияние способа выращивания и площади питания на показатели фотосинтетического потенциала (тыс.м2хсут./га) И чистой продуктивности

Способ выращива-, ния (А) Площадь питания, см2 (В) Всходы-стеблевание Стеблевание , ■ - цветение . Цветение-созревание Всходы-созревание

ФСП ЧПФ ФСП ЧПФ ФСП ЧПФ ФСП ЧПФ

Посевной 450 258. 3,77 120 1,15. 729 0,19 919 1,36

900 113 4,31 65 4,83 397 0,79 438 2,54

1350 75 4,13 37 10,11 222 1,68 268 3,95

В среднем 149 4,07 73- 5,36 449 0,89 542 2,62

Рассадный 450 305 3,19 140 2,04 542 0,53 678 2,23

900 212 2,30 100 4,77 432 1,10 577 2,50

1350 176 1,76 79 7,12 376 1,50 565 2,54

В среднем 231 2,42 106 4,64 450 1,04 607 2,42

В среднем по фактору В 450 282 3,48 130 1,60 636 0,36 799 1,80

900 163 3,31 83 4,80 415 0,95 508 2,52

1350 126 2,95 58 8,62 299 1,59 417 3,25

Интенсивность фотосинтеза посева характеризует показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). В первые месяцы вегетации растений руколы (всходы-стеблевание, стеблевание-цветение) чистая продуктивность фотосинтеза была выше, чем в последующие, (цветение-созревание), так как в начале вегетации растения не затеняли друг друга, в дальнейшем, в результате увеличения площади ассимиляционной поверхности чистая продуктивность фотосинтеза уменьшалась в связи с затенением нижних листьев. В целом за весь период вегетации растений величина чистой продуктивности фотосинтеза находилась на уровне 1,36-3,9.5 г/м2хсут. Способ выращивания не влиял на изменение данного показателя. Следует отметить, что при увеличении площади питания фотосинтетический потенциал посевов (посадок) в опытах уменьшался, а чистая продуктивность фотосинтеза, наоборот, возрастала, что и определяло большую урожайность семян при меньших площадях питания (450 см) и семенную продуктивность отдельного семенника руколы сорта Изумрудная при больших в опытах площадях питания (1350 см2).

Данные по урожайности не выявили преимущества изучаемых.способов выращивания (табл. 4). Значимая разница отмечалась лишь между площадями питания. Уровень урожайности соответствует показателям, имеющимся в литературе для других зеленных культур (в среднем 7,3-9,9 ц/га).

Масса 1000 семян, сформировавшихся на побегах первого порядка ветвления, имела лучшие показатели при рассадном способе выращивания. Всхожесть семян значимо не различалась в сравниваемых вариантах.

В результате проведенных исследований установлено, что увеличение площади питания растения индау и, связанное с этим улучшение освещенности, приводило к повышению его семенной продуктивности с 5,3 до 11,8 г. при безрассадной культуре и площадях питания 450, 1350 см2 соответственно; с 7,1

до 13,7 г при рассадном способе выращивания и площадях питания 450, 1350 см2.

Таблица 4 - Урожайность семян руколы сорта Изумрудная при разных способах выращивания и площади питания растений, ц/га__■_

Способ выращивания (А) Площадь питания, см2 (В) Урожайность Среднее

2009 2010 2011

Посевной 450 9,8 . 8,5 11,4 9,9

900 9,2 7,9 9,2 8,8

1350 8,4 7,1 ' 6,4 7,3

Рассадный 450 9,0 9,5 11,3 9,9

900 7,5 . 8,1 10,0 8,5

1350 6,4 7,6 10,7 _ 8,2

НСР05 Част. разл. А В АВ 2,49 1,45 F(),<Fo5 Fd,<Fo5 0,87 0,49 0,62 F4<F05 2,66 1,53 1,87 F(t<Fo5 1,41 f$<f0j-1,00 f4<f05

Влияние сроков посева руколы в открытом грунте на урожайность салатной продукции

Одним из ведущих показателей зеленных культур, к которым относится рукола, является возможность, благодаря их скороспелости, осуществлять создание регулярного (конвейерного) обеспечения населения ценной диетической продукцией. Это определяет необходимость установления сроков посева и периодов возможной реализации выращенной продукции. Данные по этим вопросам в отношении руколы в известной нам литературе отсутствуют.

Изучение сроков посева, проведенное в условиях открытого грунта, показало, что возможный период получения в этих условиях салатной продукции определяется сроками посева, начиная с конца апреля-начала мая по первую половину августа. Ежегодно в этот период проводили по 6 сроков посева с интервалом в 15-20 суток. Наступление технической спелости в среднем наступало на 41 сутки при коэффициенте вариации этого показателя 22%. Количество листьев у растений составило 10,9 штук (У=17%), индекс листовой поверхности находился по годам в пределах 1,2-1,7. Средняя урожайность за годы исследований 0,96 кг/м2. Погодные условия оказывали значительное влияние на степень варьирования этого показателя, в связи с погодными условиями 2010 г. коэффициент вариации достиг 60%. В 2009 и 2011 гг. степень изменчивости урожайности находилась на среднем уровне -22%.

Накопление сухого вещества растениями на момент уборки было различным. Большее содержание сухого вещества во все года исследований отмечалось при летних сроках посева (середина июня - август) (табл. 6). В среднем за три года исследований выход сухого вещества при разных в опыте

сроках посева составил 105,3 г/м2 при коэффициенте вариации 38%. Таблица 6 - Урожайность сухого вещества и интенсивность фотосинтетических

процессов руколы при разных сроках посева

Год Срок посева Индекс листовой поверхности Сухое вещество, г/м2 ФСП, тыс.м2хсут./га ЧИФ, г/м2хсут.

2009 1 ' 1,99 86,6 398 2,18

2 1,55 99,8 : 264 3,78

3 ' 1,74 153,0 417 3,67

4 1,49 146,9 . 223 6,59

5 1,62 131,2 291 4,51

6 1,67 120,5 368 3,27 '

В среднем 1,68±0,073 У=10,7% 123,0±10,65 У=21,2% 326,8±32,09 У=24,1% 4,00±0,604 У=37,0%

2010 1 1,07 , 71,8 213 3,37

2 1,05 30,1 205 1,47

3 . 1,38 44,9 242 1,86

4 1,57 99,4 282 3,53

5 1,20 133,3 389 3,43

б 1,20 . 196,5 353 5,57

В среднем 1,25±0,082 У=16,0% 96,1±25,19 У=64,3% 280,7±30,96 У=27,0% 3,21±0,596 У=45,5%

2011 1 1,12 61,5. 218 2,82

2 1,35 100,8 243 4,15

3 1,44 116,6 252 4,63

4 ■ 1,47 102,8 293 3,51 .

5 1,42 88,2 263 3,35

6 1,43 1.11Д 379 2,93

В среднем 1,37±0,053 У=9,5% 96,9±8,10 У-20,5% 274,7±23,15 У=20,6% 3,57±0,286 У=19,6%

В среднем за три года 1,43±0,059. У=17,5% 105,3±9,44 У=38,0% 294,06± 16,73 У=24,1% 3,59±0,292 У=34,5%

Следует подчеркнуть, что большее накопление сухого вещества наблюдалось в 2009 году. В сравнении с. 2010 и 2011 гг. на единице площади накопилось в 1,3 раза большее количество сухого вещества, чему

(IV) 133

способствовали более благоприятные погодные- условия для данной культуры в этом году.

Величина фотосинтетического потенциала изменялась по срокам посева и годам исследований. Этому способствовали разные условия в периоды вегетации растений притом или ином сроке посева. В среднем за три года исследований фотосинтетический потенциал посевов салатных растений руколы составил 294 тыс. м2хсут./га при коэффициенте вариации 24%.

ЧПФ была максимальной в 2009 г. при посеве в июле, в 2010 г. при посеве в июле и августе, в 2011 г. при посеве в июне. В среднем за три года исследований чистая продуктивность фотосинтеза составила 3,6 г/м2хсут. при коэффициенте вариации 35%.

Полученные за три года материалы показывают, что при всех принятых в опытах сроках посева возможно поступление продукции в течении 60-80 суток. Увеличение сроков посева до 8-9 в сезон будет служить основой для создания конвейера производства зелени руколы в период с 10-15 июня по 10-15 октября.

Содержание нитратов и их распределение в листьях растений руколы Биологические особенности культур, условия их выращивания определяют не только содержание ценных для организма соединений (витаминов, Сахаров, ароматических соединений), но и влияют на накопление в овощах избыточного содержания нитратов. Для большинства зеленных культур определены пределы содержания нитратов в товарной части урожая (ПДК 2000 мг/кг).

В опытах среднее содержание нитратов в листьях руколы, выращиваемой в условиях открытого грунта, не превышало 800-900 мг/кг.

В литературе отсутствуют данные о количественном распределении нитратов в разных частях растения, о роли этих показателей в общей оценке содержания нитратов в товарной продукции. Определение содержания нитратов в различных частях листа растения руколы (рис. 1, табл. 7) показало, что большее их количество содержалось в тканях черешка (I), срединной жилки листа (II) и наименьшее в тканях сегментов листа (IV).

(III) 517

(I) 1504

Рис. 1 - Нитратов в частях листа растения руколы, мг/кг (1-черешок, II-срединная жилка, Ш-боковые жилки, 1У-сегменты листа)

13

Таким образом, в общей массе листа на долю черешка и срединной жилки приходится 5б°/о, в тоже время в этих частях листа накапливается 81% общего количества нитратов; масса сегментов листа составляет 44% от массы листа и содержит лишь 19% имеющихся в листе нитратов.

Таблица 7 - Особенности распределения нитратов в частях листа руколы, среднее за 2009-2011 гг. ' _

Лист и его составные части Нитраты, мг/г Масса . листа и его частей, г Доля нитратов в частях растения, % Среднее содержание нитратов, мг/кг % от массы листа

Лист 0,88 . 14,2±0,24 100 880 100

В том числе череШок 1,43 4,4±0,18 50 1430 31

листовая пластинка 0,63 9,8±0,21 50 630 69

Влияние субстрата и плотности посева на урожайность ростков руколы

(лабораторный опыт)

Овощи — сочные органы травянистых растений. Все большую популярность в мире получают такие виды диетической продукции как проростки и ростки различных культурных растений — овощных, полевых, кормовых и других (Круг Г., 1986; Вигмор Э., 2000; Мухин В.Д., 2004; Папонов А.Н., 2007).

В процессе прорастания семян, формирования проростков в условиях хорошего обеспечения кислородом, благоприятной для каждой культуры температуре под влиянием ферментов, сложные запасные питательные вещества семени (крахмал, белки) превращаются в простые, легко доступные человеческому организму формы, резко возрастает содержание витаминов, соли и микроэлементы семян содержатся в доступной форме.

А.Н. Папонов (2007) предлагает разделять понятие проросток и росток. Проросток — начавшие прорастать семена, ростовые процессы в них идут полностью за счет гетеротрофного питания, период их выращивания 4-5 суток во влажной среде. Выращивание проростков осуществляется в мире промышленным способом или в индивидуальных условиях. Росток — фаза роста молодого растения, перешедшего от гетеротрофного к автотрофному питанию. В соответствии с систематическим положением растений ростки имеют хорошо выраженный гипокотиль, зеленые семядоли или наличие первых настоящих листьев. Выращивание ведется на инертных субстратах в течение 10-15 суток, необходима' в конечный период выращивания освещенность (Вигмор, 2000; Папонов А.Н., 2007). В Европе имеется опыт промышленного выращивания ростков (Круг Г., 2000).

Таблица 8 - Влияние субстрата и плотности посева семян на урожайность и

структуру ростков руколы, среднее за 2009-2011 гт.

Субстрат Плотность посева, шт./см2 Всходы, шт./см2 Урожайность, г/100 см2 Массовая доля, %

гипокотиль семядоли

Вата 10 10,6±0,17 1,1±0,09 68 ' 32

20 ' 19,5±0,16 2,0±0,29 65 35

Треста льна 10 11,7±0,44 1,1±0,32 55 45

20 19,2±0,20 2,3±0,35 58 42

Треста льна + верховой торф 10 10,5±0,31 1,3±0,19 53 47

20 20,6±0,30 ' 2,7±1,25 58 42

Верховой торф 10 Ю,2±2,01 1,6±0,72 47 53

20 20,1±0,10 3,2±0,91 52 48

В отечественной и зарубежной литературе отсутствуют сведения о выращивании ростков руколы и их использовании. В опытах субстрат слоем 11,5 см укладывали на дно пластиковых контейнеров с высотой стенки 6-7 см, насыщали влагой и высевали семена. Затем контейнеры помещали в условия полной темноты (температура 22-25°С, влажность 95%). На 3-4 сутки контейнеры выставляли на свет. . Уборка на 7-8 сутки от посева. Рекогносцировочные опыты показали (табл. 8), что оптимальное количество семян 10-20 шт./см2. Ниже 10 шт./см2, урожайность сокращалась, увеличение свыше 25 шт./см2, вследствие выделения семенами слизи, к корневой системе не поступал кислород, что приводило к гибели посевов.

Большая урожайность получена при посеве 20 шт. семян на см2. Выявлены тенденции увеличения урожайности при использовании в качестве субстрата верхового торфа. Преимущество торфяного субстрата и его смеси с трестой льна может быть объяснено исходя из литературных данных наличием гуминовых соединений. Урожайность в сравнении с субстратом из ваты возрастала в 1,5 раза и достигала в пересчете на 1 м2 полезной площади 3,2 кг (табл. 8).

На инертных органических субстратах убираемая масса ростков по отношению к массе высеянных семян возрастала в 7-11 раз (табл. 9), верховой торф в смеси с трестой льна способствует возрастанию массы ростков в 9,4-9,8 раз, а верховой торф в 11,1-11,5 раз.

Таблица 9 - Отношение массы ростков руколы к массе высеянных семян на разных видах субстрата, среднее за 2009-2.011 гг._'

Плотность посева, шт./см2 Субстрат

вата треста льна треста льна + торф торф верховой

10 7.7 7,8 9,4 11,1

20 7,2 8,3 9,8 11,5

Содержание витамина С в ростках находилось на уровне 73 мг%. Количество нитратов в ростках руколы имело низкие показатели - в среднем 13,9 мг/кг. Следует отметить, что большее количество нитратов накапливалось в гипокотиле ростка (16,8 мг/кг), что на 5,9 мг/кг выше по сравнению с его семядолями.

Экономическая эффективность выращивания семян руколы сорта

Изумрудная

На основании проведенных исследований дана оценка экономической эффективности выращивания семян руколы сорта Изумрудная в зависимости от способов выращивания и площади питания растений.

При выращивании руколы посевом семян в грунт себестоимость 1 кг семян по площадям питания изменяется от 162,6 до 177,1 руб. При цене реализации 400 руб./кг выручка от их реализации составляет 312-364 тыс. руб. Наибольшая сумма прибыли получена в варианте опыта с площадью питания 450 см2 — 216 тыс. руб. При площади питания 900 и 1350 см2, сумма прибыли снижалась на 20,3-42,1 тыс. руб. Наибольший уровень рентабельности получен в варианте с площадью питания 450 см2 —' 146%, что больше по сравнению с другими вариантами на 20%.

Выращивать семена руколы в Пермском крае экономически выгодно, используя посевной способ выращивания.

ВЫВОДЫ

1. При посеве семян руколы в грунт фаза начала стеблевания наступает в среднем на 40 день от массовых всходов, начало цветения на 60 день, начало созревание семян на 90 день, при сумме активных температур соответственно 420-450°С, 640-710°С, 990-1120°С.

2. Площади питания оказывают существенное влияние на архитектонику семенников - при площади питания 450 см2 формировались семенники I и II типа, при площади питания 1350 см2 - II и III типа ветвления. Семенники III типа ветвления формировали наибольшее количество побегов третьего порядка ветвления, цветение, на которых наступало на 10-15 суток позже, чем на побегах первого порядка ветвления.

3. Процент завязавшихся семян в плоде на побегах первого и второго порядка составлял 85-95%, на побегах третьего порядка ветвления - 75-85%.

16

Количество плодов на растении было, меньшим при загущенных посевах (посадках), но на единице площади не зависело от этого фактора.

4. Урожайность семян руколы сорта Изумрудная в среднем за три года составила 8,7 ц/га, она не зависела от способов выращивания (посевной, рассадный), но существенно возрастала при меньших площадях питания растений. Масса 1000 семян, сформировавшихся на побегах первого порядка ветвления, имела лучшие показатели при рассадном способе выращивания. Всхожесть семян значимо не различалась в сравниваемых вариантах.

5. При увеличении площади питания фотосинтетический потенциал посевов (посадок) в опытах уменьшался с 417 до 799 тыс. м2хсут./га, а чистая продуктивность фотосинтеза, наоборот, возрастала с 1,80 до 3,25 гхм2*сут., что и определяло большую урожайность семян при меньших площадях питания (450 см2) и семенную продуктивность отдельного семенника руколы сорта Изумрудная при больших в опытах площадях питания (1350 см2).

6. Содержание нитратов в листьях руколы независимо от условий выращивания находилось в пределах ПДК (2000 мг/кг). В наших опытах среднее содержание нитратов в листьях руколы, выращиваемой в условиях открытого грунта, не превышало 800-900 мг/кг.

7. В структуре листа руколы нитраты распределяются неравномерно: в черешке 1430 мг/кг, пластинки 630 мг/кг, сегментах листа 220 мг/кг. Доля этих частей в массе листа составляла: черешок - 31%, пластинка листа - 69%, в том числе 44% сегментов листа. .

8. Уборочная спелость руколы в открытом грунте наступает в среднем через 39-42 сутки от массовых всходов при сумме активных температур за этот период 420-475°С, урожайность достигает 0,8-1,1 кг/и2.

9. В открытом грунте оптимальными сроками посева, обеспечивающие конвейерное поступление салатной продукции с июня по октябрь месяц являются посевы с конца апреля-начала мая и до первой декады августа.

10. В среднем за три года исследований фотосинтетический потенциал, посевов салатных растений руколы составил 294 тыс. м2хсут./га при коэффициенте вариации 24%. Чистая продуктивность фотосинтеза составила 3,6 г/м2хсут. при коэффициенте вариации 35%.

11. Установлена возможность внесезонного выращивания нового вида овощной продукции - ростков. Лучшие результаты получены при использовании в качестве субстрата тресты льна, верхового торфа, либо их сочетания. Оптимальная цлотность посева семян 20 шт./см2, обеспечивающая получения урожайности на уровне 3,2 кг/м2.

12. Производство семян руколы сорта Изумрудная посевным способом в условиях Пермского края при урожайности 9,9 ц/га и цене реализации семян 400 руб./кг обеспечивает получению прибыли 216 тыс. руб./га и уровню рентабельности 146%.

Рекомендации производству

1. В Пермском крае на высоко окультуренной дерново-подзолистой почве для получения урожаев высококачественных семян на уровне 9-10 ц/га с высокими показателями экономической эффективности, использовать посевной способ выращивания при площадях питания растений 450-900 см2.

2. Для конвейерного, производства салатной продукции руколы в условиях открытого грунта в. летне-осенний сезон посевы проводить с конца апреля-начала мая до I декады августа с интервалом в 10-15 суток.

3. Для выращивания салатной продукции использовать выведенный на кафедре плодоовощеводства сорт руколы Изумрудная.

4. При выращивании ростков руколы применять органические виды субстратов (треста льна, верховой торф и их сочетание), плотность посева семян 20 шт./см2.

5. В диетическом питании использовать пластинку листа, а для детского питания его сегменты, содержащие наименьшее количество нитратов.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ: В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

1. Папонов, А.Н. Ростки — функциональный овощной продукт / А.Н. Папонов, В.Н. Ширинкин // Гавриш. - 2010. - №2. - С. 8-9.

2. Ширинкин, В.Н. Особенности семеноводства руколы (индау) сорта Изумрудная при рассадной культуре в условиях Предуралья / В.Н. Ширинкин,

A.Н. Папонов//Аграрный вестник Урала. - 2011. -№7. - С. 10-11.

3. Папонов, А.Н. Безрассадный способ выращивания семенных растений руколы сорта Изумрудная в условиях Предуралья / А.Н. Папонов, В.Н. Ширинкин, Р.А. Торосян // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2011. - №6. — С. 25-28.

В сборниках научных трудов:

1. Ширинкин, В.Н. Выращивание зеленных культур на салатной линии тепличного комбината «Пермский» / В.Н. Ширинкин; А.Н. Папонов // Юбилейные чтения: сб. науч. тр. - Екатеринбург: Уральская ГСХА, 2009. - С. 118-122.

2. Ширинкин, В.Н. Сравнительная характеристика сортов руколы, выращенных в условиях необогреваемой пленочной теплице Пермского края /

B.Н. Ширинкин, Е.И. Солянова // Молодежная наука 2011: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Пермь, ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2011.-С. 47-48.

1.8

Формат 60x84 716. Печ. л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ № 21

Отпечатано в Ш1«ЗТрощюстЪ» Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д. Н. Прянишникова 614990, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23 Тел.: 210-35-34

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ширинкин, Виктор Николаевич, Пермь

61 12-6/280

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Д.Н. ПРЯНИШНИКОВА»

УДК 635.4

На правах рукописи

ШИРИНКИН ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ

Интродукция руколы (индау), ее агробиологические и технологические особенности при возделывании в Пермском крае

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Алексей Николаевич Папоное

Пермь, 2012

Оглавление

Введение 4

Глава 1. Обзор литературы 12

1.1. Происхождение и распространение руколы (индау) 12

1.2. Классификация и морфология руколы (индау) 14

1.3. Диетическая ценность и химический состав руколы (индау) 20

1.4. Условия для роста и развития руколы (индау) 23

1.5. К вопросу семеноводства руколы (индау) 2 8

1.6. Технология выращивания салатной продукции руколы (индау) в открытом и защищенном грунте 34

1.7. Проростки и ростки - новый вид овощной продукции 41 Глава 2. Методика и условия проведения исследований 46

2.1. Методика проведения исследований 46

2.2. Условия проведения исследований 51

2.3. Схемы опытов 56 Глава 3. Влияние способа выращивания и площади питания на особенности формирования семенных растений, урожайность и посевные качества семян руколы 62

3.1. Температурный режим, складывающийся за отдельные периоды развития семенников руколы 62

3.2. Особенности формирования архитектоники семенников руколы в зависимости от способов выращивания и площадей питания растений 68

3.3. Плодообразование, семенная продуктивность и урожайность семян руколы

3.4. Фотосинтетическая деятельность растений руколы в посевах 80 Глава 4. Влияние сроков посева руколы в открытый грунт на урожайность салатной продукции 91 Глава 5. Сравнительная оценка зарегистрированных в Госреестре сортов и сортообразцов руколы ведущих семеноводческих фирм России 100 Глава 6. Выращивание зеленных культур на салатной линии тепличного комбината «Пермский» 107 Глава 7. Влияние субстрата и плотности посева на урожайность ростков руколы (лабораторный опыт) 116 Глава 8. Экономическая эффективность выращивания руколы сорта Изумрудная на семена 122 Выводы 129 Рекомендации производству 132 Список литературы 133 Приложения 148

Введение. Актуальность темы. Проблема питания - одна из основных проблем человеческой культуры, правильное питание - основной фактор здоровья, оно определяет работоспособность человека, и другие важнейшие показатели его жизнедеятельности. С ним непосредственно связана продолжительность жизни (Эделыптейн В.И., 1962).

Для поддержания оптимальной жизнедеятельности организма человека по нормам питания, установленным Академией медицинских наук, необходимо ежегодно употреблять, в зависимости от зоны страны, 350-440 г овощной продукции. В настоящее время среднестатистический россиянин потребляет в день 245 г овощной продукции (Лудилов В.А., 2005).

За последние годы в овощеводстве Нечерноземной зоны РФ увеличился объем производства зеленных и пряновкусовых культур, однако их ассортимент еще не в полной мере удовлетворяет потребности населения. Существенное значение имеет расширение видов зеленных и пряновкусовых культур, отличающихся высокой скороспелостью и питательной ценностью (Мухин В.Д., Малхасян А.Б., 2000).

По заключению ведущих специалистов диетологов, для снижения риска сердечно - сосудистых и онкологических заболеваний, потребление свежих овощей, зелени должно иметь место не менее 4-5 раз, а общая доза всех овощей находится в пределах 400-500 г в день. Осознание этого значения нашло отражение в возрастающем объеме производства овощей. За десять лет в мире оно увеличилось на 43%, в России на 20% (Литвинов С.С., 2003).

Одной из главных причин недостаточности обеспечения населения

овощной продукцией является сезонность ее производства. Эта проблема усугубляется еще и тем, что на территории Пермского края продолжительность безморозного периода менее 120 суток. Весна как правило холодная со средней температурой в мае 10-12°С. Большое значение в ранневесенний период имеет выращивание зеленных культур, поскольку они обладают высокой холодостойкостью, могут переносить заморозки до -3°С, оптимальная температура для их роста и развития 12-18°С. Важной особенностью зеленных культур является короткий период вегетации. Как отмечает М.М. Циунель (2005), более скороспелыми являются зеленные культуры семейства капустные (Brassicacea L.).

Зеленные и пряновкусовые овощи употребляют в пищу в небольшом количестве, по калорийности они уступают многим овощам, однако их действие на организм человека исключительно благотворно. В них содержатся почти все известные в настоящее время витамины, минеральные соли и органические кислоты, обеспечивающие нормальную деятельность организма. Постоянное употребление зеленных культур способствует улучшению самочувствия, общему оздоровлению, что обусловлено содержанием уникальных биологически активных веществ. Традиции и опыт многих народов, употребляющих зелень регулярно и в большом количестве, доказывают это. В частности, исследования ученых многих стран показали, что употребление овощей препятствует развитию онкологических заболеваний, главным образом благодаря высокому содержанию ß-каротина, аскорбиновой кислоты и других биологически активных соединений (Eberhard В., Baumann Е., Voigtlander В., 1987; Папонов А.Н., 2009).

В связи с особенностями климата России, непродолжительностью периода поступления овощей, при этом недостаточным обеспечением населения витаминами, важное значение приобретает введения в рацион питания новых овощных культур. В настоящее время в нашей стране получила известность и признание культура рукола (индау) — однолетнее скороспелое салатное растение семейства капустные.

Изучение этой культуры в России ведется непродолжительное время, поэтому данные по биологии, технологии возделывания и семеноводству крайне ограничены.

Первые материалы по изучению этого растения в нашей стране были получены в 1999 году в учебно-научном центре кафедры плодоовощеводства Пермской ГСХА. Там же с 2000 года ведется семеноводство руколы, а в 2002 году создан первый в стране сорт - Изумрудная, включенный в Госреестр в 2003 году Автором сорта является доктор с.-х. наук, профессор А.Н. Папонов.

В настоящее время в России опубликовано ограниченное количество отечественных работ, посвященных выращиванию культуры руколы:

1. По семеноводству: Папонов А.Н., Казанцева Т., 2001; Папонов А.Н., 2009; Лудилов В.А., Иванова М.И., Куршева Ж.В., 2009; Куршева Ж.В., 2009; Ширинкин В.Н., Папонов А.Н., 2011; Папонов А.Н., Ширинкин В.Н., Торосян Р.А., 2011.

2. По выращиванию в открытом грунте: Папонов А.Н., Казанцева Т., 2001; Харитонова Л.Ф., Вахрушева Т.Е., Конькова Н.Г., 2001; Биткова Н.Г., 2004; Иванова М.И., Бухаров А.Ф., 2004; Папонов А.Н., 2004; Биткова Н.Г.,

Кирсанова В.Ф., 2005; Собенникова М.В., Исламова P.P., Афонина Е.Г., 2006; Кирсанова В.Ф., 2006; Собенникова М.В., 2008; Тутова Т.Н., 2009; Низова Г.К., Конькова Н.Г., 2010; Циунель М.М., 2011.

3. По выращиванию в защищенном грунте: Циунель М.М., 2003, 2004, 2007, 2005, 2008; Тутова Т.Н., 2009, 2009; Ширинкин В.Н., Папонов

A.Н., 2009; Головко Т.К., Табаленкова Г.Н., Далькэ И.В., 2010; Папонов А.Н., Ширинкин В.Н., 2010; Ширинкин В.Н., Солянова Е., 2011; Циунель М.М., 2011.

4. Популярные публикации: Октябрьская Т.А., 2001; Писемская Л., 2003; Алексеев В., 2005; Петрова Т., 2005; Хелал Paran Мусса, 2006; Сокольский И., 2007; Элен Экер Огден, 2007; Ширяева С., 2008; Шафранский

B.Г., 2008; Пустовалова Н., 2008; Шляхтина С., 2011.

Известные нам зарубежные публикации посвящены в основном биологии и селекции при выращивании культуры руколы в других

экологических условиях.

- Ashraf M., 1994; Brown D., Glancey J.L., 2007; Dewes T., Ahrens E., Valentin U., 1989; Dalchow J., Steckbrief F., 1998; Eberhard В., Baumann E., Voigtlander В., 1987; Jiruvetz L., Smith D., Buchbauer G., 2002; Hernando Bermejo J.E., Leon J., 1994; Gupta A.K., Agarwal H.R., Dahama A.K., 1998; Kretschmer M., Saatgutportrait G., 1998; Morales M., Janick J., 2002; Nuzzynska-WierdakR., 2001; Oertli Y.Y., 1987; Palada M.C., Crossman S.M.A., 1999; Samar P.S., Rajput O.P., 1993; Singh R.,Verma В., Prakash С., 1992; Weckerle В., Michel К., Balazs В., Schreier P., Toth G., 2001.

В связи с интродукцией руколы в Россию, в указанных выше работах

не рассмотрены многие элементы биологии и технологии данной культуры:

• По семеноводству: сравнительная эффективность рассадной и безрассадной культуры, влияние площади питания на структуру семенных растений и урожайность семян, эффективность семеноводческих мероприятий.

• Сроки посева семян как основа создания конвейерного выращивания салатной продукции в условиях открытого грунта.

• Агротехника сортов руколы в условиях необогреваемой пленочной теплицы.

• Продуктивность руколы сорта Изумрудная на салатной линии в условиях проточной гидропоники.

• Эффективность использования семян руколы при выращивании ростков.

Цель и задачи исследований

Целью исследований являлось изучение особенностей роста и развития растений руколы сорта Изумрудная, разработка основных элементов технологии выращивания культуры на семенные и продовольственные цели в условиях Пермского края.

В задачи исследований входило: 1. Изучить особенности развития и архитектонику семенных растений руколы сорта Изумрудная. 2. Выявить влияние рассадного и безрассадного способов выращивания на урожайность и посевные качества семян руколы. 3. Установить оптимальные площади питания при семеноводстве руколы. 4. Дать оценку содержания нитратов в листьях руколы. 5. Определить влияние сроков посева на рост, развитие и

урожайность салатной продукции руколы в условиях открытого грунта. 6. Установить эффективность использования семян руколы при выращивании ростков. 7. Дать оценку экономической эффективности выращивания семян руколы сорта Изумрудная в условиях Пермского края.

Научная новизна работы. Впервые в Пермском крае установлены особенности роста и развития семенных растений руколы сорта Изумрудная, их морфологические особенности; разработана технология посевного и рассадного способов выращивания семян; установлены оптимальные площади питания при семеноводстве; в условиях открытого грунта определены сроки посева руколы, обеспечивающие конвейерное выращивание салатной продукции с июня по октябрь месяц; дана оценка содержания нитратов в листе руколы и его отдельных частях; проведена сравнительная оценка сортов руколы по отношению к контрольному сорту Изумрудная; установлена оптимальная густота стояния растений в ячейке при выращивании салатной продукции на салатной линии методом проточной гидропоники; обоснована и разработана технология выращивания ростков руколы - нового для России вида овощной продукции.

Положения, выносимые на защиту:

1. Способы выращивания семян руколы сорта Изумрудная (посевной и рассадный).

2. Оптимальные площади питания для получения высоких урожаев

семян.

3. Сроки посева семян руколы в открытом грунте для конвейерного выращивания салатной продукции.

4. Диетическая ценность частей листьев руколы.

5. Эффективность использования семян руколы при выращивании ростков - нового для России вида овощной продукции.

6. Экономическая эффективность выращивания семян руколы сорта Изумрудная в Пермском крае.

Практическая значимость работы.

Результаты работы позволяют осуществлять семеноводство руколы посевным и рассадным способом, определяют сроки выращивания салатной продукции руколы в условиях открытого грунта, обеспечивающие конвейерное поступление продукции. На основании проведенной экспериментальной работы сорт руколы Изумрудная рекомендован для использования при выращивании в условиях открытого и защищенного грунта. Установлено оптимальное количество растений в ячейке при выращивании салатной продукции методом проточной гидропоники. Обоснована технология круглогодового выращивания ростков руколы. Результаты исследований были внедрены в ООО «Краснокамские теплицы Тепличный комбинат» и сельскохозяйственной производственной компании Ван-Arpo на площади 0,1 га.

Апробация. Результаты исследований ежегодно докладывались (20092011 гг.) на заседании кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции и опробированы на пяти Всероссийских научно-практических конференциях (Екатеринбург, 2010; Пермь, 2011; Ижевск, 2011; Орел, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять статей, в том числе три в рецензируемых журналах ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы. Работа изложена на 147 страницах основного печатного текста и состоит из введения, восьми глав, выводов, предложений производству, включает 36 таблиц, 8 рисунков, 45 приложений. Список литературы содержит 242 наименования, из них 26 на иностранных языках.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Происхождение и распространение руколы (индау)

Имеются данные, которые с большей степенью вероятности указывают, что центром происхождения рода Eruca Adans является Северная Африка (Синская E.H., 1925, 1939, 1969; Вавилов Н.И., 1926). Это подтверждается в ряде последних зарубежных работ (Kretschmer М., 1998; Nuzzynska-Wierdak R., 2001).

E.H. Синская (1925, 1928, 1969) установила, что вид индау, к которому относится рукола, имеет Средиземноморское происхождение. Уже в Древней Греции и Римской империи оно употреблялось как овощное, салатное растение. По ее данным, римский писатель Плиний старший упоминал об Eruca в очень многих местах своей естественной истории как об овощном растении. Феофраст (1951) отмечал, что в Древней Греции (около 2000 лет до н.э.), рукола была овощным растением наряду с редькой, брюквой, базиликом, капустой и др.

По наблюдениям Н.И. Вавилова (1926) Eruca sativa чаще всего являлась спутницей льна, использовалась преимущественно в качестве масличного растения. Ареал ее распространения охватывает страны Средней и Малой Азии, Афганистан, Индию, Средиземноморские страны, Африку, Южную Европу. Так же она произрастает как сорное растение. Как овощное растение в Средиземноморье и даже в Среднеевропейских странах рукола разводилась как салатное растение лишь до первого тысячелетия н.э. (Синская E.H., 1928, 1969).

E.H. Синская (1939), Д.Д. Брежнев, О.Н. Коровина (1981) отмечали,

что на территории бывшего СССР из 5 видов, выделенных E.H. Синской, встречается только один вид - Индау посевной - Eruca sativa Mill..

В диком виде рукола распространена в Закавказье, менее - в Крыму; местами засоряет поля в южной черноземной зоне, чаще в местностях, расположенных по течению рек Днепра и Камы (Синская E.H., 1928, 1969; Станков С.С., Талиев В.И., 1957; Доброхотов В.Н., 1961).

В Закавказье и Армении Eruca sativa разводилась как масличное растение под названием солобур, оно встречалось и как сорное растение, в посевах разных яровых культур (Синская E.H., 1928, 1969).

В ряде работ последнего времени (Сершевская Л.П., 1964; Губанов И.А, Новиков В.Н. и др., 1981, 2003) отмечается, что как сорное растение рукола встречается вдоль железных дорог в Калужской, Московской, Тульской, Нижегородской, Тверской, Саратовской и Ленинградской областях.

В мировом растениеводстве к началу XIX века индау потеряло свое значение. А. Декандоль (1885) в своей сводке о происхождении и распространении культурных растений не упоминал вид Eruca sativa ни среди масличных, ни среди овощных культур.

Оценивая значение руколы как овощной культуры в последние столетие E.H. Синская (1969) подчеркивает: «Сейчас это растение как овощное нигде не употребляется».

Действительно, в основных пособиях по овощеводству за последнее столетие за рубежом (Беккер-Дилленген И., 1932; Wieloch Е., 1957; Доскалов Х.С., Колев Н.Б., 1958; Reinhold J., 1969; Grundlagen der gemüseproduktion, 1974; Fritz D., Stolz, W., 1989; Krug H., 1986; Круг Г., 2000) и в нашей стране

(Эделыптейн В.И., 1934; Марков М.В., 1966; Велик В.Ф., Советкина В.Е., 1981; Тараканов Г.И. и др, 1993; 2003) отсутствуют данные по технологии выращивания, морфологии, биологии и использованию руколы как салатного растения.

Первые исследования по выращиванию салатной культуры руколы в нашей стране проводятся с 1999 года на кафедре плодоовощеводства Пермской сельскохозяйственной академии, полученные результаты впервые опубликованы в 2001 году (Папонов А.Н., Казанцева Т., 2001); в 2003 году включен в Госреестр первый в стране сорт этой культуры - Изумрудная селекции профессора А.Н. Папонова. За последующие годы, после 2001 года, в стране опубликовано более 40 работ, посвященных возделыванию этой культуры как в условиях открытого, так и защищенного грунта. В Госреестре на 2011 год приводится 7 сортов этой культуры (Гурман, Корсика, Покер, Рококо, Сицилия, Диковина, Русалочка).

После длительного забытая это растение в последнее десятилетие вновь стало получать широкое признание как овощная салатная культура. И. Сокольский (2007) отмечает, что в связи с популярностью итальянских блюд, рукола (индау) становится все более популярной и в нашей стране.

1.2. Классификация и морфология руколы (индау)

Рукола (Eruca sativa Lam.) относится к семейству Brassicaceae (Cruciferae), роду Adans.

По данным E.H. Синской (1928) в роде Eruca насчи